MỞ ĐẦU - hus.vnu.edu.vn (103).pdf · Trong trồng trọt, tỷ trọng cây hoa màu, cây công nghiệp và cây ăn quả ngày càng tăng [11]. Việc mở rộng diện

Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa Môi trường/2009-2011

§ç ThÞ H¶i – Cao häc MTK17 Ngµnh Khoa häc M«i trêng 1

MỞ ĐẦU

Theo Tổng cục thống kê năm 2010, nƣớc ta hiện có 70,4% dân số đang

sinh sống ở các vùng nông thôn [11], là nơi phần lớn chất thải của con ngƣời

và gia súc không đƣợc xử lý mà xả thẳng ra cống rãnh, đã và đang gây ra ô

nhiễm không khí, môi trƣờng đất và ảnh hƣởng đến chất lƣợng nguồn nƣớc

mặt, nƣớc ngầm.

Điển hình ô nhiễm ở nông thôn là ô nhiễm tại chỗ, tức là do chất thải

của chính cụm dân cƣ đó. Nguyên nhân của sự ô nhiễm này là chất thải từ

sinh hoạt, chuồng trại chăn nuôi và các hoạt động chế biến thực phẩm. Ở

nhiều nơi, ngƣời dân cũng đã ý thức đƣợc tác hại của ô nhiễm môi trƣờng

nhƣng để đầu tƣ xây dựng một hệ thống xử lý hiện đại thì cần nguồn kinh phí

lớn mà họ không đủ khả năng chi trả.

Địa bàn nông thôn rộng lớn với nguồn thải phân tán do đó các công

nghệ xử lý hiện đại, đắt tiền với chi phí lắp đặt cao là không khả thi. Nghiên

cứu sử dụng các loài thực vật trong xử lý ô nhiễm nƣớc đã đƣợc biết đến và

việc ứng dụng nó đã mang lại nhiều hiệu quả tích cực, đặc biệt với nguồn

nƣớc ô nhiễm cao và chứa nhiều chất dinh dƣỡng. Nhờ các quá trình tự nhiên,

nƣớc có khả năng tự làm sạch cùng với sự phối hợp trồng thực vật nƣớc để

chúng hút thu các chất hữu cơ, dinh dƣỡng N và P có trong nƣớc để phát

triển, nhờ đó nƣớc đƣợc làm sạch. Sinh khối thực vật sau thu hoạch có thể tận

dụng làm thức ăn chăn nuôi hoặc ủ phân hữu cơ bón cho ruộng và khép kín

chu trình sản xuất. Vì vậy việc áp dụng công nghệ xử lý trong điều kiện tự

nhiên hay công nghệ sinh thái đối với các vùng dân cƣ nông thôn đƣợc cho là

một trong những giải pháp phù hợp.

Để có đƣợc các thông tin cần thiết cho việc đề xuất giải pháp giảm

thiểu ô nhiễm nguồn nƣớc mặt ở các vùng nông thôn cần có những khảo sát



cụ thể về hiện trạng ô nhiễm nƣớc mặt ở nơi đây và các nghiên cứu công nghệ

về cách thức sử dụng thực vật đảm bảo hiệu quả xử lý cao nhất. Do vậy, tôi

chọn đề tài “Nghiên cứu, đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước mặt

tại một số khu vực nông thôn tỉnh Bắc Ninh bằng thực vật thủy sinh”.

Mục tiêu của đề tài là:

1/. Đánh giá thực trạng ô nhiễm nƣớc mặt ở một vài điểm nông thôn

của tỉnh Bắc Ninh;

2/. Xác định mật độ trồng TVTS tối ƣu xử lý hiệu quả nguồn nƣớc ô

nhiễm;

3/. Đƣa ra quy trình xử lý nƣớc hiệu quả nhất bằng cách so sánh hiệu

quả của các hệ thống xử lý riêng rẽ và phối hợp trồng TVTS;

4/. Đánh giá đƣợc hiệu quả của mô hình pilot và khuyến cáo áp dụng

đối với khu vực nghiên cứu, góp phần giảm thiểu ô nhiễm nguồn nƣớc mặt

nói chung và ô nhiễm hữu cơ ở nông thôn nói riêng, tạo nền tảng cho sự phát

triển bền vững.



CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Một số vấn đề môi trƣờng nông thôn Việt Nam

Đô thị hoá là xu thế tất yếu của mọi quốc gia trên con đƣờng phát triển.

Ở các mức độ và sắc thái khác nhau, đo thị hóa lan rộng toàn thế giới nhƣ một

quá trình kinh tế - xã hội mà Việt Nam không nằm ngoài quy luật đó. Đặc biệt

sau khi Quốc hội ban hành Luật Doanh nghiệp (năm 2000), Luật Đất đai (năm

2003), Luật Đầu tƣ (năm 2005), … đã mở ra bƣớc phát triển mới cho đô thị

hóa ở Việt Nam. Nguồn vốn đầu tƣ trong nƣớc và trực tiếp nƣớc ngoài tăng

dẫn đến sự hình thành số lƣợng lớn và tốc độ nhanh các khu công nghiệp, khu

chế xuất, khu đô thị mới và sự cải thiện đáng kể kết cấu hạ tầng ở cả thành thị

và nông thôn. Làn sóng đô thị hoá đã lan toả, lôi cuốn và tác động trực tiếp

đến nông nghiệp, nông thôn và nông dân [11].

Đô thị hoá gắn với công nghiệp hoá, hiện đại hoá đã trực tiếp góp phần

chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hƣớng giảm dần tỷ trọng giá trị nông, lâm,

thuỷ sản trong tổng thu nhập quốc dân và tăng dần tỷ trọng các ngành công

nghiệp, xây dựng và dịch vụ. Đối với nông nghiệp, sự chuyển dịch theo

hƣớng phát triển các cây trồng, vật nuôi có năng suất, chất lƣợng và hiệu quả

cao hơn. Trong trồng trọt, tỷ trọng cây hoa màu, cây công nghiệp và cây ăn

quả ngày càng tăng [11].

Việc mở rộng diện tích, chuyển dịch cơ cấu và đầu tƣ thâm canh tăng

năng suất các loại cây trồng dẫn đến sản lƣợng lƣơng thực hàng năm tăng lên

đáng kể cùng với lƣợng thuốc BVTV và phân bón nông nghiệp sử dụng liên

tục gia tăng. Theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật, Tổng Cục Thống kê và

Tổng Cục Hải quan thì lƣợng thuốc nhập khẩu vào Việt Nam năm 1998 là

42,7 nghìn tấn, tăng gấp 2 lần so với năm 1991. Từ năm 2000 đến 2005, mỗi

năm Việt Nam sử dụng khoảng 35 nghìn đến 37 nghìn tấn, đến năm 2006 đã

tăng lên 71,3 nghìn tấn và năm 2008 là xấp xỉ 110 nghìn tấn [15].



Theo các số liệu về hiện trạng sử dụng phân cho thấy việc sử dụng

không cân đối và không đúng thời điểm cây cần, dẫn đến hàng năm một

lƣợng lớn phân bón bị bay hơi hoặc rửa trôi gây lãng phí và ảnh hƣởng xấu

đến môi trƣờng sản xuất, môi trƣờng sống và đó cũng là tác nhân gây ô nhiễm

đất, nƣớc và không khí [6].

Việc lạm dụng thuốc BVTV trong phòng trừ dịch hại đã không tuân thủ

các quy trình kỹ thuật, không đảm bảo thời gian cách ly của từng loại thuốc

dẫn đến hậu quả đồng ruộng bị ô nhiễm, mất vệ sinh an toàn thực phẩm và số

ca bị ngộ độc tăng lên. Theo kết quả đã công bố, hiện một số nơi dƣ lƣợng

thuốc BVTV trong đất xấp xỉ bằng hoặc vƣợt ngƣỡng cho phép theo QCVN

15:2008/BTNMT [3].

Nhƣ vậy, quá trình đô thị hóa ở Việt Nam ngoài những mặt tích cực

làm cho kinh tế phát triển, đời sống của ngƣời lao động đƣợc cải thiện thì nó

đang phát sinh những vấn đề bức xúc liên quan đến nông nghiệp, nông thôn

và nông dân đặc biệt là hệ lụy về mặt môi trƣờng.

Nông thôn đang phải hứng chịu những hậu quả về môi trƣờng. Việc sử

dụng không hợp lý và lãng phí quỹ đất canh tác; tình trạng san lấp, lấn chiếm

ao hồ, sông, suối và các công trình thuỷ lợi; nạn đốt phá rừng và khai thác

khoáng sản tuỳ tiện,… cùng với sự yếu kém trong xử lý nƣớc thải, rác thải,

khí thải đang làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, phá vỡ hệ sinh thái gây ô

nhiễm môi trƣờng và ảnh hƣởng xấu đến sản xuất nông nghiệp, cảnh quan

nông thôn, đời sống và sức khoẻ của nông dân thậm chí làm trầm trọng thêm

những tai biến của tự nhiên.

1.2. Tài nguyên nƣớc mặt ở Việt Nam

Hội thảo ở Caen năm 1999 về Thông điệp hòa bình với tên gọi “Cuộc

chiến tranh về nước liệu có xảy ra?” một lần nữa cho thấy vai trò vô cùng to

lớn của nƣớc. Nƣớc là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra các cuộc



xung đột, nƣớc là vũ khí chiến lƣợc vô cùng quan trọng, là mục tiêu tranh

giành giữa các quốc gia ở thƣợng và hạ lƣu sông, là công cụ ngoại giao để

giải quyết xung đột và tranh chấp.

Việt Nam là quốc gia có mạng lƣới sông ngòi dày đặc, trong đó có 13

hệ thống sông lớn với diện tích trên 10.000km2. Tài nguyên nƣớc mặt phong

phú chiếm khoảng 2% tổng lƣợng dòng chảy của các sông trên thế giới. Tổng

lƣợng dòng chảy năm của sông Mê Kông bằng khoảng 500km3, chiếm 59%

tổng lƣợng dòng chảy năm của các sông trong cả nƣớc. Hệ thống sông Hồng

chiếm 14,9% và sông Đồng Nai là 4,3%,… Theo số liệu thống kê, tổng trữ

lƣợng nƣớc mặt của Việt Nam đạt trên 840 tỷ m3 [5], trong đó hơn 60% lƣợng

nƣớc đƣợc sản sinh từ nƣớc ngoài. Đây là nguồn tài nguyên quý giá, góp phần

quan trọng vào sự phát triển kinh tế - xã hội đất nƣớc. Tuy nhiên, nƣớc mặt

của chúng ta hiện đang đối mặt với nhiều thách thức, trong đó đáng kể nhất là

tình trạng suy kiệt và ô nhiễm trên diện rộng.

Ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu và xu hƣớng lƣợng mƣa diễn biến thất

thƣờng dẫn đến tình trạng hạn hán và ngập úng cục bộ thƣờng xuyên xảy ra

trên diện rộng, điều này phản ánh thực tế Việt Nam đang đứng trƣớc nguy cơ

thiếu nƣớc về mùa khô, lũ lụt về mùa mƣa gây nhiều thiệt hại về ngƣời và của

ở nhiều vùng.

Nhiều khu công nghiệp, nhà máy, khu đô thị và khu dân cƣ nƣớc thải

chƣa qua xử lý đƣợc xả ồ ạt xuống các lƣu vực sông và hồ dẫn đến nhiều

vùng có nƣớc nhƣng không sử dụng đƣợc do ô nhiễm trên diện rộng.

Nông nghiệp là ngành sử dụng nhiều nƣớc nhất, chủ yếu để phục vụ

tƣới lúa và hoa màu. Trong tổng lƣợng dòng thải đổ vào nguồn nƣớc mặt thì

nƣớc thải ra từ nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất. Việc sử dụng hóa chất

BVTV và phân bón bất hợp lý trong sản xuất nông nghiệp là nguyên nhân chủ

yếu dẫn đến tình trạng ô nhiễm nƣớc mặt. Theo tính toán, trung bình chỉ có 20



đến 30% lƣợng thuốc BVTV và phân bón là cây trồng sử dụng, phần còn sẽ

theo nƣớc mƣa và nƣớc tƣới đi vào nguồn nƣớc mặt, tích lũy trong đất và

nƣớc ngầm dƣới dạng dƣ lƣợng gây suy thoái các vùng đất và ô nhiễm nguồn

nƣớc [12].

Do nhu cầu phát triển kinh tế, quy mô chuồng trại đƣợc mở rộng nhƣng

ngƣời dân vẫn áp dụng phƣơng thức chăn nuôi theo kiểu “chuồng lợn cạnh

nhà, chuồng gà cạnh bếp”, nƣớc thải ra từ các chuồng trại chăn nuôi không

qua xử lý cùng với phân gia súc gia cầm đã và đang gây ô nhiễm nghiêm

trọng các hệ thống kênh mƣơng thoát nƣớc, ao hồ ở các vùng nông thôn.

Trƣớc đây muốn dùng phân bắc để bón cho cây trồng, ngƣời ta phải ủ ít

nhất sáu tháng đến một năm, nay thời gian lƣu của phân trong bể phốt quá

ngắn vì vậy chính các dòng sông đang làm nhiệm vụ thay cho các bể phốt.

Từ các hành vi trực tiếp hay gián tiếp của con ngƣời là nguyên nhân

dẫn tới nhiều kênh rạch và ao hồ ở nƣớc ta đang trong tình trạng bị ô nhiễm

vƣợt mức cho phép mà chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ. Ở nhiều nơi, sông đã trở

thành kênh nƣớc thải, không có cá tự nhiên, nƣớc màu đen bốc mùi xú uế gây

mất mỹ quan, làm giảm đa dạng sinh học và gián tiếp làm mất khả năng tự

làm sạch của nƣớc. Các thông số quan trắc tại những nơi vốn là thủy vực tự

nhiên giờ có giá trị COD từ 200 – 300 mg/l, NH4+ từ 20 – 40 mg/l và NO3

-

vƣợt quá 15mg/l. Độ đục cao dao động từ 20 – 40 NTU, pH thƣờng từ 7,5 –

8,5 [3].

Trƣớc thực trạng ô nhiễm nguồn nƣớc mặt đó, việc nghiên cứu và áp

dụng các công nghệ xử lý hiệu quả, phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn

nƣớc mặt nói chung và ô nhiễm hữu cơ ở các vùng nông thôn là vô cùng cần

thiết và cấp bách.



1.3. Công nghệ thực vật trong xử lý nguồn nƣớc ô nhiễm

1.3.1. Một số công trình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam

Trên thế giới việc sử dụng TVTS đƣợc biết đến từ lâu và đã ứng dụng

rộng rãi ở các nƣớc nhƣ Đức, Anh, Hungari, Thái Lan và Ấn Độ [20, 21, 25].

Hiệu quả mà công nghệ này đem lại có thể sánh ngang với công nghệ xử lý

hiếu khí bằng bùn hoạt tính thông thƣờng [28, 29].

Phƣơng pháp dùng lau sậy để xử lý nƣớc thải đã đƣợc giáo sƣ Kathe

Seidel (ngƣời Đức) đƣa ra từ những năm 60 của thế kỷ XX. Với phƣơng pháp

này, các cánh đồng lau sậy có thể xử lý đƣợc nhiều loại nƣớc thải với nồng độ

ô nhiễm cao. Hiệu quả giảm thiểu các chỉ tiêu amoni, nitrat, phosphát, BOD5,

COD và colifom trong nƣớc thải sinh hoạt có thể đạt 92 - 95%. Nƣớc sau xử

lý đạt tiêu chuẩn cho phép trƣớc khi thải vào môi trƣờng với pH và các chỉ số

sinh hoá ổn định, đảm bảo VSV hoạt động bình thƣờng, hàm lƣợng chất rắn

lơ lửng thấp hơn 50mg/l [22, 24].

Hiện nay, Bộ Môi trƣờng Đan Mạch đã có hƣớng dẫn chính thức xử lý

tại chỗ nƣớc thải sinh hoạt đối với các nhà riêng ở nông thôn. Theo hƣớng

dẫn này, ngƣời ta đƣa vào hệ thống bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng

đứng. Sau thời gian hoạt động ổn định cho phép loại bỏ tới 95% BOD, 90%

nitrat và 90% phospho [24].

Hơn 2 thập kỷ qua, ở một số nƣớc nhƣ Ấn Độ, New Zealand, châu Âu

và Bắc Mỹ ngƣời ta đã nghiên cứu và ứng dụng một dạng mới xử lý nƣớc

trong điều kiện tự nhiên đó là sử dụng các thảm thực vật trôi nổi trên mặt

nƣớc. Thảm thực vật gồm những cây sống nổi có rễ giống nhƣ những cây

dùng trong bãi lọc trồng cây [18, 26, 29]. Sự thay đổi độ sâu mực nƣớc ít chịu

ảnh hƣởng tới loại thảm này do đó nó có triển vọng rất lớn trong xử lý nƣớc

đặc biệt ở những vùng nƣớc sâu [32].



Xơ dừa và than bùn đƣợc dùng để làm giá thể cho thảm thực vật, vật

liệu nổi đƣợc dùng thƣờng là các khung ống plastic (PVC, PE, PP). Ở Ấn Độ

ngƣời ta sử dụng tre nổi tự nhiên, vừa rẻ tiền mà hiệu quả xử lý tƣơng đối cao

[33].

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sinh thái ở Việt Nam

nhìn chung còn nhiều mới mẻ. Tại một số Viện, Trung tâm và Trƣờng Đại

học đã có một số công trình nghiên cứu xử lý nguồn nƣớc ô nhiễm bằng

TVTS, tuy nhiên mới triển khai ở bƣớc đầu và phạm vi hẹp.

Lê Thị Hiền Thảo (2005) thí nghiệm bèo tấm (Lemna minor) và rong

đuôi chó (Ceratophyllum demersum) thả vào nƣớc hồ Bảy Mẫu sau thời gian

30 ngày thí nghiệm hàm lƣợng DO tăng từ 5,45mg/l tới 5,52mg/l ở mẫu thả

bèo; tăng đến 5,83mg/l ở mẫu thả rong. Hàm lƣợng NH4+ giảm từ 3mg/l đến

0,25mg/l ở mẫu thả bèo và tới dạng vết ở mẫu thả rong. Nồng độ PO43-

giảm từ

0,1 mg/l tới 0 ở cả hai mẫu. Hàm lƣợng CODKMnO4 giảm từ 10,8mg/l tới

9,43mg/l ở mẫu nuôi bèo tấm; tới 8,57mg/l ở mẫu thả rong. Hàm lƣợng BOD5

giảm từ 14,2mg/l tới 12,65mg/l ở mẫu bèo; tới 10,83mg/l ở mẫu thả rong [14].

Nghiên cứu của Trƣờng Đại học Khoa học thuộc Đại học Huế cho thấy

việc thả bèo vào nƣớc thải sinh hoạt, lò mổ gia súc và nƣớc thải của quá trình

làm bún cho thấy, bèo sinh trƣởng phát triển nhanh và nƣớc trở nên trong

hơn. Khả năng hấp thụ amoni của bèo tây là 93 - 100%, bèo tấm 90 - 93,33%

và bèo cái 90 - 99,99%. Bèo cũng có khả năng hấp thụ photsphat cao từ 35 -

45%, trong đó hấp thụ cao nhất là bèo tây (40 - 51,6%) rồi đến bèo tấm (42,22

- 50%) và cuối cùng là bèo cái (35 - 50,44%) [8].

Viện Công nghệ sinh học đã xử lý thành công nƣớc thải tại Cảng dầu

B12 với hệ thống gồm: (1) Bể xử lý kỵ khí với giá thể cho vi khuẩn kỵ khí

phân hủy dầu; (2) Bể xử lý hiếu khí với hệ thống sục khí cung cấp ôxy cho vi

khuẩn hiếu khí phân hủy dầu; (3) Ao hồ sinh học cấp 3 có thả rong và bèo tây



để hấp thụ Pb, Zn, H2S, FeS, SS trƣớc khi xả vào môi trƣờng. Nƣớc sau khi

qua hồ sinh học đảm bảo tiêu chuẩn nƣớc thải ra môi trƣờng [4].

Nguyễn Việt Anh (2005) nghiên cứu xử lý nƣớc thải sinh hoạt bằng bãi

lọc ngầm một bậc trồng cây, nƣớc đầu ra đạt tiêu chuẩn cột B về các chỉ tiêu

COD, SS, TP. Với hệ thống xử lý 2 bậc nối tiếp, nƣớc đầu ra đạt tiêu chuẩn

cột A của TCVN 5945 – 1995 [1].

Một số nghiên cứu xử lý nƣớc thải chăn nuôi bằng cách kết hợp sử

dụng thiết bị xử lý kỵ khí UASB với máng trồng bèo tây đƣợc triển khai tại

một số hộ nông dân làm trang trại ở xã Cổ Nhuế với số lƣợng từ 60 - 100 đầu

lợn cho thấy, nƣớc thải sau khi qua hệ thống này có thể đảm bảo xả thẳng vào

các thuỷ vực dùng để tƣới tiêu nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản [7].

Nhƣ vậy vai trò xử lý nƣớc thải của TVTS là không thể phủ nhận. Hiệu

quả của quá trình xử lý phụ thuộc rất nhiều yếu tố, đó là loài thực vật sử dụng,

thành phần nƣớc thải đầu vào, mật độ TVTS trồng, diện tích mặt thoáng (hay,

diện tích che phủ bề mặt),… Tuy nhiên, ở các công trình nghiên cứu trƣớc

đây, các tác giả chƣa đƣa ra đƣợc mật độ TVTS phù hợp, các nghiên cứu

thƣờng chỉ sử dụng một loài riêng rẽ mà không hoặc ít có sự phối kết hợp

nhiều loài với nhau. Mặc dù việc phối hợp giữa các hệ thống xử lý đã đƣợc áp

dụng có thể trồng các loài khác nhau nhƣng trong từng hệ thống cũng chỉ

trồng một loài TVTS nhất định. Cho đến nay, vẫn còn ít những công trình

nghiên cứu xử lý phối hợp giữa các loài TVTS trong cùng một hệ thống.

Hầu hết các nghiên cứu dùng TVTS xử lý nƣớc thải ở giai đoạn cuối

cùng trong quy trình xử lý, nghĩa là TVTS chỉ đƣợc dùng ở giai đoạn sau

cùng, tức là sau khi áp dụng các biện pháp xử lý hóa - lý phức tạp và tốn kém

khác rồi bƣớc cuối cùng mới dùng TVTS. Ở đây vai trò của TVTS trong xử lý

nguồn nƣớc ô nhiễm chỉ là thứ cấp.

Mặt khác, các nghiên cứu cũng chƣa chỉ ra đƣợc hiệu quả cao nhất của



quá trình xử lý ở ngày thứ bao nhiêu? cũng nhƣ diễn biến hiệu suất của công

trình và hệ số tiêu hao chất ô nhiễm trong thời gian xử lý.

Với nguồn ô nhiễm hữu cơ thì các ion NH4+ và PO4

3- là hai thông số ô

nhiễm chủ yếu, đặc trƣng cho ô nhiễm hữu cơ và đó cũng là thông số chính

mà đề tài cần tập trung theo dõi. Nghiên cứu này nhằm xác định mật độ cây

trồng phù hợp; Có nên xử lý riêng rẽ hay phối hợp các loài khác nhau và nếu

phối hợp thì tỷ lệ sinh khối giữa các loài là bao nhiêu? Diễn biến hiệu quả

giảm thiểu theo thời gian xử lý,… là các mục tiêu mà đề tài này hƣớng đến.

Trong các phƣơng pháp hóa học, hóa - lý và sinh học xử lý nguồn nƣớc

ô nhiễm hữu cơ nói chung và ô nhiễm trên diện rộng ở các vùng nông thôn

nói riêng thì các phƣơng pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên là thích hợp

hơn cả do có thể áp dụng với nguồn thải phân bố rộng (nguồn diện), hiệu quả

xử lý cao, dễ xây dựng vận hành và một điều đặc biệt quan trọng là chi phí

đầu tƣ rất thấp, phù hợp với các hộ nông dân [10].

1.3.2. Một số phƣơng pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Trong các phƣơng pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên thì hồ sinh học

và các loại bãi lọc trồng cây là đƣợc sử dụng rộng rãi và phổ biến. Tùy điều

kiện cụ thể và với từng nguồn thải đặc trƣng mà có thể sử dụng loại hồ phù

hợp.

1.3.2.1. Hồ sinh học

Thực chất là sử dụng khu hệ sinh vật tự nhiên có sẵn trong nƣớc để làm

sạch nƣớc, vì vốn đầu tƣ ít nên loại hồ này đƣợc áp dụng khá rộng rãi. Ngoài

chức năng xử lý nƣớc thải, hồ còn mang lại những lợi ích khác nhƣ: nuôi

trồng thuỷ sản, chứa và điều hòa lƣu lƣợng nƣớc mƣa và cải thiện vi khí hậu

vùng.

Căn cứ vào nguyên tắc hoạt động của hồ sinh học, có thể chia thành ba

loại là hồ hiếu khí, hồ yếm khí và hồ tùy tiện [10].



a/. Hồ hiếu khí

Là hồ ở đó các chất ô nhiễm đƣợc oxy hoá nhờ các vi sinh vật (VSV)

hiếu khí. Hồ hiếu khí lại đƣợc chia thành hai loại khác nhau tùy vào phƣơng

thức cấp khí:

* Hồ hiếu khí làm thoáng tự nhiên:

Oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá chủ yếu do sự khuếch tán không

khí qua mặt nƣớc và quá trình quang hợp của các thuỷ thực vật nhƣ rong, tảo,

sậy, thủy trúc, bèo tây,…

Để quá trình oxy hoá diễn ra tốt nhất cần đảm bảo chiều sâu của hồ từ 600

– 1000 mm, tải trọng loại bỏ BOD đạt 250 - 300 kg/ha,ngày và thời gian lƣu

của nƣớc trong hồ 3 - 12 ngày [10].

* Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo

Nguồn ôxy cung cấp cho quá trình sinh hoá chủ yếu bằng các thiết bị

bơm khí hoặc khuấy cơ học. Vì đƣợc cấp khí nhân tạo nên chiều sâu của hồ

có thể từ 2 - 2,5m. Tải trọng BOD5 khoảng 400 kg/ha,ngày.

Diện tích hồ cần thiết để đảm bảo hiệu quả ôxy hoá hữu hiệu đƣợc tính

theo công thức sau:

Trong đó Q : Lƣu lƣợng nƣớc thải cần xử lý, đơn vị tính m3/ngđ

t : Thời gian lƣu của nƣớc, ngày

H : Độ sâu của lớp nƣớc trong hồ, m

Thời gian lƣu phụ thuộc vào BOD dòng vào và năng lực oxy hoá của

hồ, thƣờng biến động từ 3 12 ngày.

b/. Hồ kị khí

Dùng để lắng và phân huỷ cặn lắng dựa trên hoạt động sống của các VSV

yếm khí. Hồ thƣờng dùng để xử lý nƣớc thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn

lớn, ít dùng để xử lý nƣớc thải sinh hoạt [10].

H

tQF

, m2



Khi quy hoạch và thiết kế một hồ kị khí cần đảm bảo yêu cầu yếm khí

cao, giữ nhiệt vào mùa đông, thƣờng các hồ yếm khí có độ sâu lớn từ 2500 -

4500 mm.

Dung tích hồ phụ thuộc hàm lƣợng các chất ô nhiễm, thời gian lƣu

và nhiệt độ nƣớc cần xử lý.

Hồ nên có hai ngăn làm việc để dự phòng khi xả bùn trong hồ hoặc

thiết kế thành các đơn nguyên để thuận tiện cho vận hành liên tục.

Phải đặt hồ cách xa khu dân cƣ (1500 - 2000m), và chắc chắn không

ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc mặt và nƣớc ngầm trong khu vực.

Cửa tiếp nhận nƣớc vào hồ nên đặt chìm ở vị trí thích hợp nhằm đảm

bảo nƣớc thải vào phân bố đều, cửa tháo nƣớc ra khỏi hồ thiết kế theo kiểu

thu nƣớc bề mặt và có tấm ngăn để bùn không thoát ra cùng với nƣớc.

Thời gian lƣu nƣớc trong hồ kị khí biến động từ 5 - 50 ngày, tải trọng

BOD có thể đạt tới 280 - 1500 kg/ha,ngđ. Tuy nhiên, hiệu suất thông thƣờng

chỉ đạt 50 - 80%. Đáy hồ nên gia cố để tránh thấm, ngấm.

c/. Hồ tuỳ tiện (hay hồ tùy nghi)

Hồ tuỳ tiện còn đƣợc gọi là hồ hiếu – kỵ khí. Phần lớn các ao, hồ ở

nƣớc ta là những hồ hiếu kị khí. Hồ tùy tiện thƣờng có độ sâu trung bình từ

1500 đến 2000 mm, có khu hệ sinh vật nƣớc rất đa dạng nhƣ các vi khuẩn

yếm khí, hiếu khí, thuỷ nấm, tảo và nguyên sinh vật [10].



.

Hình 1.1. Sơ đồ chuyển hóa trong hồ tùy tiện

Trong hồ thƣờng xảy ra 4 quá trình sau:

- Quá trình phân giải yếm khí xảy ra ở lớp bùn đáy và lớp nƣớc sâu.

Cặn lắng và các chất hữu cơ khó phân huỷ đƣợc chuyển hoá yếm khí, tạo ra

các sản phẩm trung gian (rƣợu, axit, CO2, , H2S … ). Ở vùng yếm khí còn xảy

ra quá trình khử nitrat nhờ một số vi khuẩn tự dƣỡng hoá năng.

- Quá trình oxy hoá hiếu khí xảy ra ở lớp nƣớc mặt. Dƣới tác dụng của

vi khuẩn hiếu khí và hô hấp tuỳ tiện, các sản phẩm phân giải yếm khí nhƣ các

axit hữu cơ, rƣợu… sẽ đƣợc oxy hoá hoàn toàn.

- Quá trình quang hợp xảy ra trên lớp nƣớc mặt nhờ tảo và một số thực

vật hạ đẳng: CO2 sinh ra do phân giải yếm khí và oxy hoá hiếu khí đƣợc tảo

và một số thực vật hạ đẳng khử bằng quá trình tự dƣỡng quang năng. Quá

trình này còn tạo ra một lƣợng đáng kể O2 cung cấp cho quá trình oxy hoá

hiếu khí trên lớp nƣớc mặt, nhất là những ngày nắng nóng. Để đảm bảo cân

bằng sinh thái trong hồ thì hàm lƣợng tảo không đƣợc vƣợt quá 100 mg/l.

- Quá trình tiêu thụ sinh khối: Khi hàm lƣợng N và P trong nƣớc thải

cần xử lý cao, tảo sẽ phát triển mạnh gây bùng nổ tảo nếu không đƣợc tiêu

thụ, sinh khối tảo sẽ tích luỹ và tự huỷ gây ô nhiễm thứ cấp và việc tái lập lại

Ánh sáng mặt trời

Tảo

Lớp bùn đáy

O2 của không khí 1,5

.. 2 m

CO2 , NO3-, H2 ,

H2S , CH4

Vùng yếm khí

Tảo

Vi khuẩn

hiếu khí O2

Vi khuẩn yếm khí

Vùng hiếu khí



cân bằng sinh thái ở những hồ có hiện tƣợng bùng nổ tảo sẽ rất khó khăn.

Một số yêu cầu khi lựa chọn hồ tùy tiện [10]:

- Tỷ lệ chiều dài, chiều rộng hồ thƣờng lấy bằng 1:1 hoặc 2:1

- Ở những vùng có ít gió nên làm hồ có nhiều ngăn, vùng có nhiều gió

nên làm hồ có diện tích rộng.

- Hiệu quả xử lý và thời gian nƣớc lƣu trong hồ đƣợc xác định theo công

thức:

tkS

SE

ta

t

.1

1

Trong đó : E : Hiệu suất xử lý của công trình; %

Sa: BOD5 của nƣớc thải đầu vào, mg/l

St : BOD5 của nƣớc sau đƣợc xử lý, mg/l

t : Thời gian nƣớc lƣu trong hồ, ngày

tt

ta

Sk

SSt

.

kt: Hệ số phụ thuộc kiểu hồ, nhiệt độ và tính chất của nƣớc

thải

Đối với nƣớc thải sinh hoạt 0,5 < K20 < 1

Đối với nƣớc thải công nghiệp 0,3 < K20 < 2,5

C : Hằng số nhiệt độ

Đối với hồ tự nhiên C = 1,035 – 1,074

Đối với hồ tiếp khí nhân tạo C = 1,045

T0 : Nhiệt độ của nƣớc trong hồ,

0 C.

1.3.2.2. Cánh đồng tƣới và bãi lọc trồng cây

a/. Bãi lọc trồng cây

Thông qua quá trình lý - hóa và sinh học tự nhiên của hệ chất nền (đất,

sỏi, cát, nƣớc, sinh vật của hệ thống), các chất thải đƣợc thấm và giữ lại trong

chất nền đƣợc VSV phân hủy và cung cấp dƣỡng chất cho cây trồng. Xử lý



nƣớc bằng bãi lọc này đạt đƣợc cả ba mục tiêu: giảm thiểu ô nhiễm nƣớc, tái

sử dụng các chất dinh dƣỡng để sản xuất nông nghiệp và bổ sung nƣớc cho

các túi nƣớc ngầm.

Khi nƣớc ngấm qua đất, các chất rắn lơ lửng và VSV sẽ bị giữ lại do

quá trình lọc. Trong lớp nền diễn ra quá trình lọc biến thiên theo kích thƣớc

của hạt rắn lơ lửng, cấu trúc chất nền và vận tốc của nƣớc.

Hấp phụ và kết tủa là hai cơ chế hóa học chính của quá trình này. Sự

trao đổi cation phụ thuộc khả năng trao đổi cation của chất nền – có ý nghĩa

quan trọng trong việc khử nitrogen của amoni. Phospho đƣợc khử bằng cách

tạo thành các dạng không hoặc ít hòa tan. Các chất hòa tan trong nƣớc có thể

bị loại bỏ nhờ các quá trình chuyển hóa hóa học và sinh học.

Các quá trình sinh học thƣờng diễn ra ở phần rễ của thảm thực vật. Số

lƣợng, sự đa dạng của vi khuẩn và sự có mặt của oxy ở vùng rễ ảnh hƣởng

trực tiếp đến quá trình xử lý. Việc cung cấp oxy có ý nghĩa quyết định đến

hoạt tính và kiểu trao đổi chất của các VSV vùng rễ.

TVTS có cơ chế tự bơm không khí qua hệ rễ tạo môi trƣờng giàu oxy

cho vi khuẩn hiếu khí quanh rễ hoạt động, điều này cũng giống nhƣ các quá

trình xử lý hiếu khí khác. Chính vì vậy, các cánh đồng lau sậy có thể xử lý

nhiều loại nƣớc thải có chất độc hại khác nhau với nồng độ ô nhiễm lớn.

Khi thiết kế cánh đồng lọc cần chú ý:

- Nên xây dựng ở nơi đất cát hoặc pha cát có diện tích rộng và hiệu quả

canh tác thấp.

- Địa điểm xây dựng phải có độ dốc tự nhiên 0,02 cách xa khu dân cƣ

và cuối hƣớng gió. Tuỳ công suất của bãi lọc mà khoảng cách an toàn tới khu

dân cƣ từ 200 - 1000 m. Nên xây dựng ở nơi cách xa khu vực có nƣớc ngầm.

Diện tích hữu dụng của bãi lọc đƣợc xác định theo công thức:



ha

q

QFhd ,

0

Trong đó: Q : Lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình, m3/ngày đêm.

q0 : Năng lực lọc m3/ha, ngày.

Năng lực lọc phụ thuộc vào tính chất thổ nhƣỡng và lƣợng mƣa. Lƣợng

mƣa trung bình năm là 300 - 500 mm thì năng lực lọc của đất cát là 45 - 90

m3/ha.ngày, đất pha cát 40 - 80 m

3/ha/ngày và pha sét 35 - 70 m

3/ha/ngày.

Giữa các ô lọc cần bố trí 5 - 10 % diện tích mƣơng tƣới tiêu, đƣờng đi

lại giữa các ô lọc chiếm 5 - 10 % diện tích. Tổng diện tích của bãi lọc sẽ là:

F = FL + k FL

k là hệ số diện tích phụ (k thƣờng có giá trị từ 0,15 – 0,25).

Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu quả của bãi lọc trồng cây đó là khí hậu,

loại thực vật, môi trƣờng xung quanh,… trong đó loài TVTS và tải trọng lọc

là hai yếu tố có thể kiểm soát đƣợc bằng thiết kế.

Bãi lọc trồng cây có một số ƣu điểm là: (1) Chi phí cho đầu tƣ xây

dựng và vận hành thấp do sử dụng năng lƣợng mặt trời; (2) Hiệu quả xử lý

cao và ổn định; (3) Tuổi thọ công trình cao; (4) Thân thiện với môi trƣờng,

giải phóng oxy và lấy đi dioxit cacbon góp phần làm giảm lƣợng khí thải gây

hiệu ứng nhà kính. Ngoài ra, sinh khối cây sau thu hoạch có thể dùng làm

giấy, phân bón hay thức ăn chăn nuôi, đồ thủ công mỹ nghệ,...

Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ này cần diện tích đất nhất định cho

xây dựng.



Hình 1.2. Sơ đồ phân loại bãi lọc trồng cây

1. Vùng phân phối nƣớc vào

2. Lớp không thấm nƣớc

3. Vật liệu lọc

4. Cây thủy sinh

5. Mức nƣớc của bãi lọc

6. Vùng nƣớc ra

7. Ống dẫn nƣớc

8. Nƣớc đầu ra với mức

nƣớc đƣợc điều chỉnh.

Hình 1.3. Sơ đồ bãi lọc ngập nước dòng chảy ngang [31]

Đầu vào

Đầu ra

Bãi lọc trồng cây

Bãi lọc trồng cây

Bãi lọc ngầm,

dòng chảy

ngang

Cây sống trôi nổi Cây sống chìm

Bãi lọc ngập nƣớc (dòng

chảy tự do trên bề mặt)

Bãi lọc ngầm

(dòng chảy ngầm)

Bãi lọc ngầm,

dòng chảy

thẳng đứng

Cây sống nổi

Hệ thống phối hợp



Hình 1.4. Sơ đồ bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng [23]

Ngoài ra, trong thực tế ngƣời ta có thể phối hợp các kiểu bãi lọc với nhau

nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nhờ bổ sung đƣợc các ƣu điểm của từng hệ

thống lọc.

2/. Cánh đồng tưới

Theo chế độ tƣới nƣớc mà ngƣời ta phân biệt: Cánh đồng tƣới thu nhận

nƣớc thải quanh năm hoặc theo mùa. Ngoài những yếu tố phải đáp ứng của

cánh đồng lọc, thì khi thiết kế cánh đồng tƣới cần quan tâm tới các yêu cầu

sau [9]:

- Lƣu lƣợng nƣớc thải có thể xử lý trên 1 ha phụ thuộc:

+ Tiêu chuẩn tƣới cho mỗi loại cây trồng trong một vụ.

+ Tiêu chuẩn tƣới 1 lần.

- Năng lực lọc đƣợc xác định theo công thức sau đây:

Trong đó: q0 : Tiêu chuẩn tƣới, m3/ha/ngày đêm

T : Thời gian giữa các lần tƣới, h.

: Hệ số thấm thoát do thấm ƣớt, bay hơi, = 0,3 0,5

t : Thời gian tiêu nƣớc từ các ô, h (t = 0,4 0,5)

.q0 .T

t Q =



Trong quá trình hoạt động, vệ sinh môi trƣờng là yếu tố quan trọng

thƣờng xuyên đƣợc giám sát chặt chẽ.

Trên cánh đồng tƣới cần quy hoạch một diện tích chứa nƣớc phù hợp

chiếm khoảng 20 - 25%. Vào vụ thu hoạch, gieo hạt hoặc về mùa mƣa nƣớc

thải sẽ đƣợc dự trữ trong các hồ điều hòa kết hợp với nuôi trồng thủy sản.

Nƣớc thải sinh hoạt và chăn nuôi có hàm lƣợng cặn lơ lửng cao cần xử lý

sơ bộ qua song chắn rác và một bể điều hoà kết hợp lắng sơ cấp. Với công

trình xử lý trên thì BOD5 sau xử lý có thể đạt 15 mg/l.

Đề tài này đƣợc nghiên cứu nhằm đề xuất đƣợc mô hình bãi lọc trồng

cây, ngoài chức năng của một bãi lọc thông thƣờng thì còn có hỗ trợ xử lý

hiệu quả của các loài TVTS có khả năng xử lý nƣớc thải. Nƣớc thải đƣợc xử

lý đảm bảo hiệu quả loại bỏ các thông số ô nhiễm cao nhất, nƣớc đầu ra sau

khi qua hệ thống này đạt tiêu chuẩn thải dùng cho mục đích tƣới tiêu nông

nghiệp và có thể đi vào các mƣơng rãnh và hệ thống thủy lợi để cung cấp

nguồn nƣớc cho các cánh đồng trồng lúa và hoa màu.

1.3.3. Cơ sở khoa học của phƣơng pháp dùng thực vật để xử lý nƣớc thải

a/ Một vài loài TVTS điển hình xử lý nƣớc thải

Các loài này thuộc các nhóm sau đây: thủy thực vật sống chìm, thủy

thực vật sống nổi và thủy thực vật sống trôi nổi.



Bảng 1.1. Một số loài thực vật có khả năng xử lý nƣớc thải [15, 16, 17, 18]

STT Tên thực

vật

Tên la tinh –

khoa học[2] Phân bố Khả năng ứng dụng

Những nƣớc đã ứng

dụng thành công

Khả năng ứng dụng

tại Việt Nam

1 Bèo tây Eichhornia

crassipes

- Có nguồn gốc từ

Venezuala, Nam Mỹ

- Thích nghi với

những nơi ao tù ẩm

ƣớt; phân bố rộng

khắp Việt Nam

- Làm sạch nƣớc, phân giải chất

độc

- Đồng hóa cả amôn và nitrat

trong khi phần lớn các TVTS

khác đồng hóa amôn cao hơn so

với nitrat

- Giảm nhiệt độ nƣớc, giảm

khuấy động mặt nƣớc, hạn chế

phát triển tảo, ổn định pH và ôxy

hòa tan vào ban ngày

Mỹ, Canada, Việt Nam

Thuận lợi do sinh sản

nhanh, hiệu quả xử lý

cao và sinh khối thu

đƣợc dùng làm thức

ăn chăn nuôi, ủ phân

xanh, làm biogas, và

làm nguyên liệu giấy.

2 Bèo cái Pistia straiotes Ở các nƣớc nhiệt đới

và cận nhiệt đới

Sự kết hợp giữa vi khuẩn và bộ

rễ của bèo cái là yếu tố quan

trọng loại bỏ các chất dinh dƣỡng

trong nƣớc.

Có khả năng ứng

dụng, tốc độ sinh

trƣởng chậm hơn so

với bèo tây

3 Bèo cám

Nhật Bản

Lemna

japonica

Phân bố phổ biến ở

miền Bắc Việt Nam,

Nhật Bản.

Sử dụng phổ biến để xử lý nƣớc

ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng.

4 Bèo tấm Lemna

perpusilla

Sống trôi nổi trên mặt

nƣớc ao, hồ, đầm

ruộng.

Sử dụng để xử lý nƣớc ô nhiễm

hữu cơ và kim loại nặng (AlIII

,

CuII, Cr

VI,, Fe

III, Zn

II).

5 Cỏ

Vertiver

Vertiveria

zizanioides L

Nguồn gốc chủ yếu từ

Philippine, Thái Lan

hoặc thuộc dòng Nam

Hệ rễ phát triển mạnh tạo thành

chùm lớn, có thể hấp thụ hầu hết

N, P hoà tan sau 3 đến 5 tuần,

Ứng dụng nhiều trên

thế giới và ở Việt Nam

đã có một số công



Ấn ngăn ngừa sự phát triển của tảo trình ứng dụng hấp thụ

kim loại nặng.

6 Rong

đuôi chó

Ceratophyllum

demersum L

Các nƣớc nhiệt đới,

cận nhiệt đới; ở Việt

Nam phân bố khắp

nơi.

Ở Việt Nam đã có các

công trình nghiên cứu

ứng dụng xử lý nƣớc

thải sinh hoạt bằng

rong đuôi chó và rong

đuôi chồn

Có khả năng thích

ứng rất cao với môi

trƣờng nƣớc bị ô

nhiễm hữu cơ

7 Rong

đuôi chồn

Hydrilla

verricillata

(L.f) Royle

Sống chìm trong các

ao hồ, đầm, sống lâu

trong điều kiện thiếu

ánh sáng

8 Trang Ấn

Độ

Nymphoides

indicum

Phổ biến ở Việt

Nam,Ấn Độ, Srilanca,

Thái Bình Dƣơng

Cây trang là một trong những

loài có khả năng sinh oxy mạnh

và giải phóng oxy vùng rễ.

Nhật Bản, Hàn Quốc,

Malaixia

9 Thủy trúc Cyperus flabe

lliformis Rorrb

Bộ rễ rất phát triển,

chịu đƣợc môi truờng

nƣớc có mức độ ô

nhiễm hữu cơ cao.

Đƣợc sử dụng phổ biến trong các

công trình xử lý nƣớc, trong các

bãi lọc trồng cây.

Thành công trong xử

lý nƣớc thải bún, sản

xuất tinh bột sắn tại

Kon Tum, Hà Nội và

Yên Bái,…

10 Sậy Phragmites

karka

Chịu đƣợc nồng độ

các chất ô nhiễm cao

trong nƣớc, có tốc độ

phát triển cực nhanh

Khả năng vận chuyển oxy vùng

rễ cao, có thể xử lý nƣớc thải

công nghiệp đạt hiệu quả lớn.

Đức, Anh, Hungari,

Thái Lan, Ấn Độ.

Dễ trồng, tạo bóng

râm ngăn sự phát

triển của tảo.

11 Cỏ

Napier

Pennisetum

purpureum

Elephant Grass

Vùng đồng cỏ nhiệt

đới châu Phi, có thể

sống ở những nơi đất

khô cằn.

Hiệu quả trong việc hấp thụ các

kim loại nặng nhƣ đồng, niken và

cadimi, kẽm, chì.

Trung Quốc; các nƣớc

Châu Phi

http://www.garden-pond-plants.com/plantmerge/pennisetumpurpureum.htm

http://www.garden-pond-plants.com/plantmerge/pennisetumpurpureum.htm



12 Hoa súng

Nuphar spp.

Cow Lily,

Spatterdock

Các khu vực ao, hồ và

đầm lầy, lá và hoa nổi

lên trên mặt nƣớc

Ngoài tác dụng làm cảnh còn có

tác dụng rất lớn trong việc xử lý

nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễm.

http://www.garden-pond-plants.com/plantmerge/nupharspp..htm



b/ Cơ sở khoa học của phương pháp dùng TVTS xử lý nước thải

TVTS có khả năng xử lý ô nhiễm nƣớc là nhờ hai cơ chế chính là cơ

chế vùng rễ và cơ chế hấp thu chất dinh dƣỡng của thực vật:

- Cơ chế vùng rễ: Hệ rễ của TVTS có vai trò là giá thể để VSV bám

vào, oxy đƣợc lấy từ không khí hoặc từ quá trình quang hợp vận chuyển qua

thân xuống rễ và giải phóng ra môi trƣờng nƣớc xung quanh hệ rễ. Nhờ có

oxy, các VSV hiếu khí trong vùng rễ phân hủy chất hữu cơ và các quá trình

nitrat hóa diễn ra do vậy nƣớc đƣợc làm sạch.

- Cơ chế hấp thu chất dinh dưỡng: Các muối khoáng hòa tan có sẵn

trong nƣớc hoặc sinh ra trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ là nguồn

dinh dƣỡng của TVTS, đƣợc cây hấp thụ qua hệ rễ, nên nƣớc cũng sẽ đƣợc

làm sạch.

Bèo tây có khả năng chống chịu rất cao với nguồn nƣớc ô nhiễm đặc biệt

là ô nhiễm hữu cơ, bèo tây vẫn có thể tồn tại và sinh trƣởng ở dải nồng độ

NH4+-N từ 110 đến 141mg/l. Mặt khác, bèo tây là một trong mƣời loài cây có

tốc độ sinh trƣởng mạnh nhất thế giới. Tốc độ tăng trƣởng của bèo tây khoảng

10,33 - 19,15 kg/ha/ngày. Bèo tây có khả năng tăng gấp đôi sinh khối trong

vòng 14 ngày và sinh khối trung bình lớn nhất của bèo 49,6 kg/m2 [9]. Ngoài

ra, bèo tây có khả năng đồng hóa cả amôn lẫn nitrat trong khi phần lớn các

TVTS khác đồng hóa amôn cao hơn so với nitrat. Ngoài ra, bèo tây còn góp

phần hạ thấp nhiệt độ nƣớc, giảm sự khuấy động mặt nƣớc của gió và có đủ

bóng che cần thiết để hạn chế sự phát triển của tảo, qua đó giảm sự dao động

lớn của nồng độ pH và ôxy hòa tan vào ban ngày [15].

Ở Việt Nam đã có một số công trình của các nhà khoa học nghiên cứu

về bèo tây, nhƣ “Nghiên cứu khả năng hút thu và tích lũy chì trong bèo tây và

rau muống”, “Nghiên cứu phương pháp xác định và xử lý ô nhiễm Photpho



trong nước thải bằng bèo tây”, “Nghiên cứu ngưỡng chịu pH và nồng độ ion

NH4+ của bèo tây”,…

Theo Nguyễn Thị Kim Lý (2009), sậy là loài có khả năng chống chịu

rất cao với môi trƣờng bị ô nhiễm hữu cơ. So với các loài cây sống nổi khác

nhƣ thủy trúc và vertiver thì sậy có khả năng thích ứng cao hơn nhiều. Ở nồng

độ BOD5 từ 45,5 - 96,2 mg/l và NH4+ từ 212,4 - 216,7 mg/l sậy vẫn có thể

sống bình thƣờng còn ở dải nồng độ NH4 từ 298,2 - 301,2 mg/l cây chƣa bị

chết mà mới bắt đầu có những thay đổi nhất định về hình thái [9].

Mặc dù bèo tây và sậy là hai loài sinh trƣởng nhanh và có khả năng

chịu đƣợc ở nồng độ ô nhiễm rất cao, tuy nhiên chúng cũng có giới hạn chịu

đựng nhất định, do vậy khi sử dụng chúng để xử lý nƣớc cần chú ý nồng độ

BOD và amonia thích hợp.

Chính tốc độ sinh trƣởng nhanh, dễ trồng và khả năng chống chịu cao

với nguồn nƣớc ô nhiễm mà sậy và bèo tây có nhiều ƣu thế trong việc xử lý

nƣớc thải.



CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU

2.1. Đối tƣợng nghiên cứu

2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu

Để thực hiện đề tài, đối tƣợng nghiên cứu đƣợc chọn là nguồn nƣớc

mặt bị ô nhiễm do nƣớc thải của cụm dân cƣ nông thôn, cùng với hai loài

TVTS điển hình có khả năng xử lý nƣớc thải là cây Sậy (Phragmites karka)

và cây Bèo tây (Eichhornia crassipes).

Khi đánh giá hiện trạng ô nhiễm nguồn nƣớc mặt, chúng tôi đã chọn 3

địa điểm với các loại hình sản xuất khác nhau trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh:

(1) Thôn An Động, xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du với đặc trƣng ô nhiễm

chủ yếu bởi các hoạt động sinh hoạt và chăn nuôi của cụm dân cƣ nông thôn;

(2) Thôn Đại Lâm, xã Tam Đa, huyện Yên Phong với đặc trƣng ô

nhiễm bởi các hoạt động chế biến lƣơng thực kết hợp chăn nuôi gia súc.

(3) Nghiên cứu khu vực trang trại nuôi lợn tập trung tại phƣờng Đình

Bảng, thị xã Từ Sơn.

Khi nghiên cứu khả năng xử lý nƣớc của sậy và bèo tây, chúng tôi tiến

hành các hoạt động sau:

- Nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ trồng sậy và bèo tây đến hiệu quả xử lý;

- Nghiên cứu hiệu quả xử lý nƣớc bằng hệ thống 1 bậc trồng sậy và bèo tây;

và:

- Nghiên cứu hiệu quả xử lý nƣớc bằng hệ thống hai bậc có trồng TVTS

Từ các kết quả nghiên thu đƣợc, đề tài sẽ chọn ra giải pháp xử lý nƣớc

hiệu quả nhất và thí điểm áp dụng ở quy mô pilot để đánh giá hiệu quả của

công trình đồng thời khuyến cáo áp dụng cho những vùng nghiên cứu.

2.1.2. Địa điểm nghiên cứu



Đánh giá hiện trạng nƣớc mặt tại các thủy vực tiếp nhận nƣớc thải

thuộc các thôn của tỉnh Bắc Ninh: An Động, Lạc Vệ; Đại Lâm, Tam Đa và

Đình Bảng, Từ Sơn.

Các thí nghiệm đƣợc bố trí tại Khu thí nghiệm - Viện Môi trƣờng Nông

nghiệp (MTNN). Nƣớc thải sử dụng trong các thí nghiệm lấy tại khu dân cƣ

thuộc xã Trung Văn, Từ Liêm, Hà Nội và bằng nguồn ô nhiễm nhân tạo. Quy

trình pilot xử lý nƣớc thải đƣợc thực hiện tại Viện MTNN trong điều kiện nhà

lƣới có mái che, không chịu ảnh hƣởng bởi các điều kiện ngoại cảnh.

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu

Các đánh giá và nghiên cứu thực nghiệm đƣợc tiến hành từ tháng

1/2010 đến tháng 12/2011. Trong quá trình thực hiện đề tài này, chúng tôi đã

tập trung vào một số phƣơng pháp chính nhƣ sau:

2.2.1. Phƣơng pháp kế thừa

Quá trình thực hiện đề tài có tham khảo nhiều nguồn tài liệu có giá trị,

các báo cáo khoa học có liên quan đến nội dung nghiên cứu, phƣơng pháp bố

trí thí nghiệm cũng nhƣ kế thừa kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả, nhà

khoa học.

2.2.2. Phƣơng pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm

- Quy cách lấy mẫu và bảo quản mẫu theo các quy chuẩn quy định hiện

hành đƣợc quy định trong QCVN 08:2008/ BTNMT; Các điểm mẫu đƣợc lấy

đảm bảo tính đại diện cho khu vực nghiên cứu.

- Chỉ tiêu pH, DO đƣợc đo trực tiếp tại hiện trƣờng bằng máy xách tay

đo đa chỉ tiêu Model MC500 (tiêu chuẩn chất lƣợng châu Âu). Các chỉ tiêu

khác sau khi xử lý cuối cùng đƣợc đo bằng máy quang phổ tử ngoại khả kiến

– máy UV/VIS Spectrophotometer Model DR500 của Hach – Đức.

2.2.3. Thiết kế thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của TVTS đến hiệu quả

xử lý nƣớc ô nhiễm



- Các thí nghiệm đƣợc bố trí trong các bể có dung tích hữu dụng là

1000x1000x1000 (mm) đƣợc xây bằng gạch có trát xi măng và phủ lớp nilon

dày trƣớc khi đổ nƣớc vào, đƣờng ống và phụ kiện sử dụng là nhựa PVC. Độ

sâu mực nƣớc ở các bể là 800mm (riêng ở bãi lọc trồng sậy độ sâu là 400mm)

- Mỗi công thức thí nghiệm lặp lại 3 lần, các chỉ tiêu theo dõi là:

TSS, COD, BOD5, NH4+ và PO4

3-

- Nƣớc trong bể đƣợc thu thập và phân tích định kỳ 5 ngày 1 lần theo

thời gian thí nghiệm: ngày 0, 5, 10 đến ngày thứ 15 nhằm nghiên cứu khả

năng hấp thu cũng nhƣ động thái giảm nồng độ của các chất ô nhiễm trong

nƣớc.

Nguồn nƣớc ban đầu lấy từ nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễm do nƣớc thải

sinh hoạt của 1 cụm dân cƣ xã Trung Văn, Từ Liêm, Hà Nội có các thông số

nhƣ sau: TSS – 218 mg/l; COD 338,67 mg/l; BOD5 223,4 mg/l; NH4+ 40,21

mg/l và PO43-

là 12,32 mg/l.

Các cây bèo tây và sậy dùng trong thí nghiệm là những cây có số lá,

kích thƣớc và hình dáng tƣơng đồng nhau.

Cụ thể các thí nghiệm nhƣ sau:

+ Thí nghiệm 1:

Nghiên cứu ảnh hƣởng của mật độ trồng sậy và bèo tây đến hiệu quả xử

lý. Mục đích của nghiên cứu nhằm xác định mật độ sậy và bèo tây đảm bảo

hiệu quả xử lý tối ƣu, làm cơ sở khoa học cũng nhƣ tiền đề cho các nghiên

cứu tiếp theo.

Qua quan sát thực tế, với lƣợng sinh khối ít hơn 4kg/m2 diện tích bề mặt

thì bể thí nghiệm tƣơng đối ít bèo còn ở mật độ sinh khối 8kg/m2 thì quá dầy,

choán hết diện tích mặt thoáng. Đối với sậy cũng cho những quan sát tƣơng tự.

Do vậy, đề tài bố trí các công thức thí nghiệm trồng TVTS ở các mật độ

trồng khác nhau từ 4 đến 7 kg sinh khối tƣơi (tƣơng ứng với diện tích che phủ



mặt nƣớc là 40 – 70%). Với 1kg bèo tây tƣơng ứng với khoảng 5 – 6 cây bèo

và tƣơng ứng với sậy từ 15 - 17 cây/1kg sậy tƣơi. Từ bể 1 đến bể 4 là các thí

nghiệm thả bèo tây, bể 5 đến 8 là các thí nghiệm trồng sậy. Bể 9 là các công

thức đối chứng không trồng cây.

Bảng 2.1. Mô tả thí nghiệm theo dõi ảnh hƣởng mật độ phủ bề mặt đến

hiệu quả xử lý nƣớc ô nhiễm

Thí nghiệm bèo tây Thí nghiệm sậy ĐC

Bể 1 Bể 2 Bể 3 Bể 4 Bể 5 Bể 6 Bể 7 Bể 8 Bể 9

4kg

bèo

tƣơi/bể

5kg

bèo

tƣơi/bể

6kg

bèo

tƣơi/bể

7kg

bèo

tƣơi/bể

4kg

sậy

tƣơi/bể

5kg

sậy

tƣơi/bể

6kg

sậy

tƣơi/bể

7kg

sậy

tƣơi/bể

Không

trồng

cây

Hình 2.1. Sơ đồ thí nghiệm theo dõi ảnh hưởng của mật độ trồng TVTS đến

hiệu quả xử lý nước

Nƣớc vào Nƣớc sau

xử lý Bể X

Trồng bèo

tây


xử lý

Bể Z

Đối chứng


xử lý

Bể Y

Trồng sậy



+ Thí nghiệm 2:

Nghiên cứu hiệu quả xử lý nƣớc bằng hệ thống một bậc trồng TVTS.

Đề tài đã nghiên cứu hiệu quả xử lý với hệ thống nƣớc tĩnh gồm một bể trồng

cả sậy và bèo tây. Hai loài cây đƣợc trồng với tỷ lệ sinh khối tƣơi bằng nhau

và bằng 50% so với lƣợng đối chứng. Đối chứng chỉ trồng sậy hoặc bèo tây.

Bảng 2.2. Mô tả thí nghiệm xác định hiệu quả xử lý nƣớc của hệ thống

một bậc trồng TVTS

Bể 11 Bể 12 Bể 13

Tỷ lệ sinh khối tƣơi

Sậy: bèo tây=1:1

(2,5kg sậy + 2,5kg

bèo tây)



(5kg sậy)



(5kg bèo tây)

Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm xử lý nước bằng hệ thống một bậc trồng TVTS

Nƣớc vào Nƣớc sau XL

2,5 kg sậy

+

2,5 kg bèo tây


5,0 kg bèo tây


5,0 kg sậy tƣơi


Không có cây



+ Thí nghiệm 3.

Nghiên cứu hiệu quả xử lý nƣớc bằng hệ thống hai bậc trồng TVTS

(trong điều kiện không có đất; và có đất). Nghiên cứu này nhằm xác định hiệu

quả xử lý phối hợp của hệ thống gồm hai bể: 01 bể trồng sậy và 01 bể thả bèo

tây. Nƣớc ô nhiễm sẽ đƣợc xử lý khi chảy từ hệ thống trồng sậy rồi sang bể

thả bèo tây hoặc ngƣợc lại.

Thời gian lƣu nƣớc đối với hệ thống có sậy là 3 ngày và có bèo là 5

ngày.

- Trong điều kiện không có đất: là sự phối hợp 02 bể, trong đó 01 bể thả

bèo tây và 01 bể có trồng sậy (có thể tạo khung để nâng đỡ và cố định thân

cây sậy).

Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xử lý hai bậc trong điều kiện không có đất

- Trong điều kiện có đất: là sự phối hợp 02 bể trong đó 01 bể thả bèo

tây còn một bể có bổ sung thêm vật liệu lọc (đất, cát, sỏi, đá) ở dƣới rồi trồng

sậy trên bề mặt. Độ sâu lớp vật liệu lọc là 400mm.

Hệ thống (1) Sậy Sậy

Bèo tây Sậy Hệ thống (2)

Sậy Bèo tây Hệ thống (3)

Sậy Hệ thống (4)

Nƣớc vào

Nƣớc ra



Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xử lý hai bậc trong điều kiện có đất

* Nội dung 3: Nghiên cứu xử lý nguồn nƣớc ô nhiễm ở quy mô pilot

- Nguồn nƣớc ô nhiễm nhân tạo là một bể có phân lợn tƣơi (bể 1), tiếp

theo là bể lắng rồi đến bể có thả bèo tây (có kích thƣớc 1000 x 1000 x 1000,

mm) và cuối cùng là bãi lọc trồng sậy (kích thƣớc Rộng 1000 x Sâu 1000 x

dài 3000, mm). Bề dầy của lớp vật liệu lọc là 400mm và mức nƣớc trong bể là

500mm. Thứ tự các bể sẽ là:

Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm mô hình pilot

- Dùng bơm định lƣợng hút nƣớc từ bể thứ (4) cho chảy liên tục vào bể (1)

>> sang bể thứ (2) >> bể thứ (3) rồi trở lại bể thứ (4). Thời gian lƣu nƣớc

đƣợc lựa chọn bởi lƣu lƣợng nƣớc bơm (chế độ 10 L/h và 6 L/h). Thời gian

thí nghiệm là 30 ngày.

Bể 1:

Chứa phân

bò tƣơi

Bể 3:

Thả 5kg bèo

tây

Bể 4:

Bãi lọc trồng

5kg sậy

Bể 2:

Bể lắng

Hệ thống (5) Bãi lọc trồng

sậy

Bèo tây

Bãi lọc trồng

sậy

Bèo tây Hệ thống (6)

Không thả

cây

Không thả

cây

Hệ thống (7)

Không thả

cây

Hệ thống (8)

Nƣớc vào

Nƣớc ra



- Cứ 2 ngày lấy mẫu nƣớc 1 lần tại đầu vào của bể bèo và đầu ra của bãi

lọc trồng sậy. Các chỉ tiêu theo dõi gồm: TSS, COD, BOD5, NH4+, PO4

3-.

2.2.4. Phƣơng pháp đánh giá và xử lý số liệu.

Đánh giá chất lƣợng nƣớc theo quy chuẩn hiện hành QCVN 08:2008/

BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt.

Hiệu suất xử lý tính theo công thức: H = (C0 – C) x 100/C0

Trong đó: H: Hiệu suất xử lý (%)

C: là nồng độ tại thời điểm lấy mẫu t (mg/l)

C0: nồng độ ban đầu ở thời điểm t0 (mg/l)

Kết quả thí nghiệm đƣợc xử lý thống kê (EXCEL), các số liệu đƣa ra là

trung bình của ba lần nhắc lại.



CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc khu vực nghiên cứu

3.1.1. Nguồn ô nhiễm nƣớc

Kết quả quan sát thực tế hiện trạng môi trƣờng ở địa bàn nghiên cứu

của tỉnh Bắc Ninh chúng tôi nhận thấy chất thải ra từ các khu vực này chủ yếu

từ hoạt động sinh hoạt, phân gia súc gia cầm và bã thải hữu cơ của làng nghề

nấu rƣợu. Các số liệu thu thập thực tế và tính toán đƣợc trình bày trong bảng

3.1

Bảng 3.1. Lƣu lƣợng xả chất thải từ khu vực nghiên cứu

Nguồn Lƣợng thải An Động Đại Lâm Đình Bảng

1 Sinh hoạt

- Số hộ

- Nƣớc thải (m3/ngày)

- Bã thải rắn (tấn/ngày)

800

400

6

900

450

6,75

50

25

0,38

2 Chế biến lƣơng

thực, thực phẩm

- Nhu cầu (tấn sắn/ngày)



0

0

0

50

2000

50

0

0

0

3 Chăn nuôi

- Số đầu lợn



400

20

0,8

1000

50

2

800

40

1,6

Tổng - Nƣớc thải (m

3/ngày)


420

6,8

2500

58,75

65

1,98

Thôn An Động (xã Lạc Vệ) có hơn 4000 nhân khẩu, chiếm 1/3 dân số

toàn xã là nơi có mật độ dân số đông nhất. Mặc dù các hộ chăn nuôi gia súc,

gia cầm tập trung đã đƣợc quy hoạch ra rìa thôn nhƣng trong thôn vẫn còn



nhiều hộ chăn nuôi nhỏ lẻ. Nƣớc thải sinh hoạt, chất thải và phân gia súc, gia

cầm chƣa qua xử lý đều xả thẳng ra rãnh thoát nƣớc lộ thiên rồi đổ xuống các

ao trong làng với lƣợng nƣớc thải ra môi trƣờng là khoảng 420 m3/ngày.

Tình trạng xả thải bừa bãi các chất thải ra ao mƣơng trong làng đã gây

ô nhiễm môi trƣờng dẫn đến tỷ lệ số ngƣời mắc các bệnh nhƣ đau mắt, sốt

xuất huyết, một số bệnh liên quan đến đƣờng ruột và đặc biệt là bệnh ung thƣ

đang ngày một tăng. Theo số liệu báo cáo xã năm 2008 có 17/54 trƣờng hợp

trong xã tử vong do ung thƣ (chủ yếu là ung thƣ đƣờng hô hấp và tiêu hóa) thì

riêng thôn An Động đã chiếm tới gần 2/3 số ngƣời nhiễm.

Hình 3.1. Đồ thị thể hiện lượng thải từ các điểm nghiên cứu

Hơn 80% số hố xí không hợp vệ sinh và nƣớc thải ra cũng xả trực tiếp

vào hệ thống rãnh thoát. Hầu hết các mƣơng chảy qua làng nƣớc đen, rác nổi

lềnh bềnh và bốc mùi khó chịu, các ổ dịch tiêu chảy thƣờng xuyên bùng phát

tại đây. Vào mùa mƣa cũng nhƣ mùa nắng, các ngả đƣờng trong thôn luôn

bốc mùi hôi thối.

Trong số các làng nghề nấu rƣợu ở Bắc Ninh thì Đại Lâm là làng điển

hình có nhiều hộ nấu rƣợu nhất và tình trạng ô nhiễm môi trƣờng cũng nặng



nề nhất. Hơn 50% số hộ Đại Lâm làm nghề nấu rƣợu, hàng năm tiêu thụ

khoảng 18.000 tấn sắn khô và tạo trên 1,2 triệu lít rƣợu. Phƣơng pháp nấu

rƣợu hoàn toàn thủ công: sắn khô sau khi ngâm liên tục trong 12 giờ đƣợc nấu

chín, ủ lên men và chƣng cất. Nhiên liệu dùng để nấu rƣợu là than cám, than

bùn và nguồn nƣớc sử dụng là nƣớc giếng khoan và nƣớc lấy từ sông Cầu.

Nhƣ vậy, ngoài nhu cầu sử dụng lƣợng nƣớc lớn và sắn khô nguyên liệu thì

lƣu lƣợng nƣớc thải và bã thải một ngày ở khu vực này rất lớn, tƣơng ứng

2500m3 nƣớc thải và khoảng 60 tấn chất thải rắn/ngày.

Vài năm trở lại đây mô hình trang trại đã hình thành và phát triển mạnh

ở Đình Bảng, nhiều gia đình đã đầu tƣ vốn để phát triển kinh tế theo mô hình

VAC, chăn nuôi kết hợp với thả cá. Bên cạnh chăn nuôi truyền thống và phân

tán nhỏ lẻ tại các gia đình thì nơi đây cũng đã hình thành khu trang trại tập

trung với khoảng 40 hộ gia đình trên diện tích hơn 20 ha.

Trong số các địa điểm nghiên cứu thì Đình Bảng là thôn có tổng lƣợng

thải nhỏ nhất, nguyên nhân là do số hộ ít, chất thải chủ yếu từ các chuồng trại

chăn nuôi với lƣu lƣợng nƣớc thải là 65 m3/ngày.

Nhƣ vậy lƣợng thải ra từ các khu vực nghiên cứu tƣơng đối lớn, kể cả

nƣớc thải và chất thải rắn. Một phần bã thải rắn đƣợc tận dụng làm nguồn

thức ăn cho chăn nuôi, tuy nhiên lƣợng này là không nhiều. Phần lớn chất thải

đều xả thẳng xuống cống rãnh hoặc chảy vào các ao trong khu vực làng gây

tắc cống rãnh, ô nhiễm môi trƣờng cảnh quan, bốc mùi hôi thối nếu không có

biện pháp kiểm soát và xử lý thích hợp sẽ là nguồn ô nhiễm và gây nên nhiều

dịch bệnh.

3.1.2. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc khu vực nghiên cứu

Mẫu nƣớc đƣợc thu thập và phân tích các thông số ô nhiễm chủ yếu

trong nƣớc mặt. Kết quả phân tích đặc trƣng ô nhiễm nƣớc đƣợc trình bày

trong bảng 3.2



Bảng 3.2. Kết quả phân tích đặc trƣng ô nhiễm nƣớc khu vực nghiên cứu

Chỉ tiêu phân tích

Địa điểm nghiên cứu QCVN

08:2008

(Cột B1) An Động Đại Lâm Đình Bảng

pH 6,8 7,1 7,7 5.5 - 9

DO (mg/L) 0,7 1,4 1,08 ≥ 2

TSS (mg/L) 95 82,2 106,5 100

TN (mg/L) 32,5 27,5 12,3 -

NH4+ (mg/L) 30,4 23,3 9,8 1

COD (mg/L) 155,7 135 103,8 50

BOD5 (mg/L) 88,5 80,1 55,7 25

TP (mg/L) 6,8 6,1 2,6 -

PO43-

(mg/L) 6,5 5,18 2,3 0.5

Coliform(MPN/100ml) 10,2x104 7,14x10

4 6,2x10

4 10000

(Tổng hợp từ bảng 3.2a, 3.2b, 3.2c trong phần phụ luc).

Kết quả phân tích nƣớc mặt tại các điểm nghiên cứu cho thấy: mức độ

ô nhiễm ở các tháng mùa khô cao hơn so với các tháng mùa mƣa. Tại An

Động, giá trị thông số BOD5 vào mùa khô là là 128,5 mg/l và tƣơng ứng

vào mùa mƣa 108,4 mg/l, cao hơn so với QCCP. Nồng độ amoni rất cao,

tƣơng ứng các tháng 3, 8 và 11 lần lƣợt là 42,8 mg/l, 33,1 mg/l và 41,7 mg/l

cao hơn QCCP từ 30 – 40 lần; tƣơng tự hàm lƣợng photsphat là 7,92 mg/l,

6,24 mg/l và 7,43 mg/l cũng vƣợt QCCP nhiều lần (Số liệu cụ thể đƣợc minh

họa trong phụ lục của Luận văn).

Trong số 10 chỉ tiêu phân tích có quy chuẩn đối chiếu thì có đến 5/10

chỉ tiêu vƣợt quá QCCP, chủ yếu ô nhiễm hữu cơ cao và hàm lƣợng chất rắn

lơ lửng nhiều. Trong đó, đáng kể nhất là hàm lƣợng oxy hòa tan trong nƣớc



quá thấp (<1mg/l) trong khi QCCP đối với nguồn nƣớc mặt dùng để tƣới cho

nông nghiệp yêu cầu thấp nhất 2mg/l thì hàm lƣợng oxy hòa tan đo đƣợc là

0,7 mg/l trong mẫu nƣớc mặt tại thôn An Động.

Tình trạng nƣớc mặt ở Tam Đa bị ô nhiễm, giá trị BOD5 thay đổi từ 40

đến 130 mg/l; hàm lƣợng amoni dao động trong khoảng rộng từ 5 đến 45

mg/l; và hàm lƣợng photsphat từ 2,6 đến 8,5 mg/l. Hàm lƣợng oxy hòa tan

trong nƣớc thấp hơn QCCP, các thông số còn lại đều đạt QCCP. Mức độ ô

nhiễm có sự thay đổi theo vị trí khảo sát và theo mùa trong năm: ở mùa khô

mức ô nhiễm cao hơn mùa mƣa, tuy nhiên ở ngay tại mùa mƣa mức độ ô

nhiễm cũng rất cao, vƣợt quá QCCP nhiều lần.

Ở Đình Bảng điển hình là tình trạng nƣớc thải từ phân và nƣớc rửa

chuồng trại không qua xử lý mà đổ trực tiếp xuống các ao hồ. Nhiều chuồng

gia súc xây dựng ngay cạnh bờ ao, phân và nƣớc thải xả trực tiếp xuống ao.

Ngoài khu vực trang trại là hệ thống các mƣơng tiêu và ao hồ, cũng bị ô

nhiễm nặng nề do ảnh hƣởng của nƣớc và phân từ chuồng trại.

Từ kết quả phân tích cho thấy: Mức độ ô nhiễm ở khu vực trang trại có

sự khác biệt lớn tại các vị trí lấy mẫu và theo các mùa trong năm. Hầu hết các

chỉ tiêu phân tích vƣợt quá QCCP, chỉ tiêu BOD5 thay đổi từ 45 đến 65 mg/l,

NH4+ từ 12 - 24 mg/l và PO4

3- từ 1,5 đến 2,8 mg/l cao hơn so với Quy chuẩn

nƣớc mặt dùng để tƣới cho nông nghiệp.

Nhìn chung nƣớc mặt ở các điểm nghiên cứu đã bị ô nhiễm hữu cơ ở

mức cao, hai chỉ tiêu BOD và COD dao động trong khoảng rộng và vƣợt

QCCP từ 3 – 5 lần. Hàm lƣợng photsphat vƣợt QCCP từ 10 – 12 lần và amoni

vƣợt quy chuẩn tới 30 lần.

Ô nhiễm ở đây chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ, hàm lƣợng các chất hữu cơ,

N, P và chất rắn lơ lửng trong các mẫu thí nghiệm rất cao. Đây là nguồn dinh



dƣỡng dồi dào, có thể tận dụng làm nguồn dƣỡng chất để thực vật sinh

trƣởng, phát triển và đạt đƣợc mục tiêu xử lý nƣớc thải.

3.2. Kết quả xử lý nƣớc mặt bằng các hệ thống trồng TVTS

3.2.1. Ảnh hƣởng của mật độ TVTS đến hiệu quả xử lý

3.2.1.1. Ảnh hƣởng của mật độ bèo ban đầu đến hiệu quả xử lý nƣớc

Phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm trong các bể thí nghiệm có thả bèo với

lƣợng sinh khối từ 4 đến 7 kg/bể thí nghiệm, kết quả thu đƣợc trình bày trong

Bảng 3.3 (chi tiết phần phụ lục). Diễn biến sự thay đổi hàm lƣợng tổng chất

rắn lơ lửng thể hiện ở hình 3.2

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g T

SS

(m

g/l

)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

Hình 3.2. Hàm lượng TSS ở các công thức thí nghiệm có thả bèo

Sau thời gian xử lý, tổng hàm lƣợng chất rắn lơ lửng ở các công thức có

thả bèo tây đều giảm hơn so với ban đầu. Ở công thức có thả bèo giảm nhiều

hơn so với công thức đối chứng không thả bèo và giảm mạnh từ ngày thứ 5

trở đi. Không có sự khác nhau nhiều giữa các công thức 4kg, 5kg, 6kg và có

sự khác nhau lớn giữa các công thức này với công thức 7kg. Ở công thức mật

độ 5kg/m2 cho hiệu quả xử lý cao nhất (91,72%) và ở công thức 7kg có hiệu

quả loại bỏ TSS thấp nhất.



Hệ số tiêu hao TSS cao nhất (19,2 mg/m2/ngày) trong 5 ngày đầu, sau

đó giảm dần từ ngày thứ 10 trở đi và đạt giá trị thấp nhất (7,6 mg/m2/ngày) ở

ngày cuối cùng thí nghiệm (ngày thứ 15) tại công thức 6 kg sinh khối.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g C

OD

(m

g/l

)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g B

OD

5 (

mg

/l)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

Hình 3.3. Sự thay đổi của hai thông số COD và BOD5 ở các thí nghiệm

Tóm tại, từ kết quả phân tích các chỉ tiêu COD, BOD5 ở các công thức thí

nghiệm cho thấy:

- Các công thức có thả bèo cho hiệu quả loại bỏ ô nhiễm rõ rệt so với công

thức đối chứng, chứng tỏ sự có mặt của bèo làm tăng hiệu quả xử lý.

- Hiệu suất giảm thiểu hai thông số COD và BOD5 giữa các mật độ thí

nghiệm chênh lệch nhau không đáng kể. Ở mật độ 5kg/m2 cho hiệu quả loại

bỏ cao nhất về cả hai chỉ tiêu này, trong đó COD đạt 87,6% và BOD5 là

91,63%. Ở mật độ 7kg sinh khối cho hiệu suất loại bỏ thấp nhất (83,46 %

COD và 85,99% BOD5).

Ở công thức đối chứng, trong 5 ngày đầu hàm lƣợng các chỉ tiêu TSS,

COD, BOD5 có giảm đi do khả năng tự làm sạch của nƣớc. Tuy nhiên, do

hàm lƣợng các chất hữu cơ tƣơng đối lớn, không có các thực vật thủy sinh hỗ

trợ xử lý nên hiệu suất xử lý ô nhiễm có giảm đi. Trên thực tế, đã gặp một số

công thức đối chứng giá trị các thông số COD, BOD5 có thể tăng lên điều này



đƣợc giải thích là do sự phát triển mạnh mẽ trở lại của tảo khi không có TVTS

hỗ trợ xử lý và sau đó ô nhiễm đã trở lại khá cao.

Hệ số tiêu hao chất ô nhiễm ở công thức thả 5kg bèo là 19,73 mg

COD/m2/ngày và 13,7 mg BOD5/m

2/ngày; với công thức đối chứng tƣơng

ứng là 2,7 mg COD /m2/ngày và 0,87 mg BOD5/m

2/ngày.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g N

H3

-N (

mg

/l)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g P

O4 (

mg

/l)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

Hình 3.4. Sự thay đổi của nồng độ NH4 và PO43-

ở các mật độ bèo khác

nhau

Hàm lƣợng NH4+ và PO4

3- giảm dần sau 5, 10 và 15 ngày xử lý. Nồng

độ NH4+ giảm mạnh tới 97,36% và 97,91% tƣơng ứng với mật độ bèo là

7kg/m2 và 5kg/m

2. Hệ số tiêu hao NH4

+ ở công thức thả 5 kg bèo và công thức

đối chứng tƣơng ứng là 2,62 mg NH4+/m

2/ngày và 1,32 mg NH4

+/m

2/ngày.

Khác với khả năng loại bỏ amoni trong nguồn nƣớc, hiệu quả loại bỏ

chỉ tiêu PO43-

thấp ở tất cả các công thức thí nghiệm (chỉ từ 49,51% đến

57,55%). Ở công thức Đối chứng hiệu quả xử lý cũng tăng dần nhƣng tốc độ

tăng chậm. Hệ số tiêu hao chỉ tiêu PO43-

ở công thức có thả 5 kg bèo và công

thức đối chứng tƣơng ứng là 0,46 mg /m2/ngày và 0,2 mg /m

2/ngày.

Nhƣ vậy với mật độ bèo thả là 5kg/m2 ở ngày thứ 15 hiệu suất xử lý rất

cao, các thông số BOD5, TSS có thể loại bỏ tới trên 91% có thể sánh ngang

với hiệu quả loại bỏ trong các nghiên cứu đã chỉ ra ở các báo cáo của Đức,

Đan Mạch và New Zealand trong khi đó hiệu quả loại bỏ các chỉ tiêu NH4+ và



PO43-

cao hơn nhiều so với các nghiên cứu của các tác giả ở Đại học Huế

(35%).

3.2.1.2. Mối quan hệ giữa mật độ sậy ban đầu với hiệu quả xử lý

Kết quả xác định các thông số ô nhiễm ở các công thức thí nghiệm với

mật độ sậy ban đầu khác nhau đƣợc trình bày trong bảng 3.4 (Phụ lục).

Hình 3.5. Diễn biến hiệu quả xử lý TSS ở các mật độ sậy khác nhau

Các kết quả đo đƣợc về tổng chất rắn lơ lửng ở các thí nghiệm đối với

sậy cũng thu đƣợc kết quả nhƣ đối với bèo tây, tuy nhiên hiệu quả xử lý cao

hơn. Hệ số tiêu hao chất rắn lơ lửng TSS ở các công thức 4kg, 5kg, 6kg, 7kg

tƣơng ứng là 11,47 mg/m2/ngày; 12 mg/m

2/ngày; 12,8 mg/m

2/ngày; 13,13

mg/m2/ngày và ở công thức đối chứng là 4,4 mg/m

2/ngày, cao hơn so với các

công thức có trồng bèo tây ở các mật độ tƣơng ứng.



0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g C

OD

(m

g/l

)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g B

OD

(m

g/l

)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

Hình 3.6. Hiệu quả loại bỏ COD và BOD5 ở các mật độ sậy khác nhau.

Từ kết quả đo các chỉ tiêu TSS, COD và BOD5 cho thấy với cùng nguồn

nƣớc đầu vào, các công thức có thả sậy cho hiệu quả xử lý cao hơn các công

thức đối chứng không có sậy.

- Sậy thả ở mật độ 7kg/m2 cho hiệu suất xử lý TSS cao nhất (trên 90%) ở

ngày thứ 15 còn với mật độ 4kg/m2 cho hiệu quả xử lý thấp nhất, tƣơng ứng

tải lƣợng TSS đƣợc loại bỏ là 1575 kg/ha và 1375 kg/ha sau 15 ngày.

- Không có sự chênh lệch nhiều về hiệu quả loại bỏ COD và BOD5 giữa

các công thức thí nghiệm. Ở mật độ 5kg/m2 cho hiệu quả loại bỏ COD cao

nhất (78,29%) và ở mật độ 7kg/m2

cho hiệu suất loại bỏ BOD5 cao nhất

(88,75%), tƣơng ứng hệ số tiêu hao chất ở hai công thức này tƣơng ứng là

17,7 mg/m2/ngày và 13,22 mg/m

2/ngày.

Ở công thức đối chứng, ngày thứ 5 hàm lƣợng TSS, COD và BOD5 có

giảm đi do khả năng tự làm sạch của nƣớc. Hệ số tiêu hao ô nhiễm ở công

thức đối chứng là 4,4 mg TSS/m2/ngày; 5,7 mg COD/m

2/ngày; 5,97 mg

BOD5/m2/ngày.



0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g N

H4 (

mg

/l)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

0

2

4

6

8

10

12

14

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g P

O4 (

mg

/l)

Thời gian (ngày)

4,0 kg/m2

5,0 kg/m2

6,0 kg/m2

7,0 kg/m2

ĐC

Hình 3.7. Sự thay đổi nồng độ NH4+ và PO4

3- ở các mật độ sậy khác nhau

Giá trị của các thông số NH4+ và PO4

3- cũng giảm dần theo thời gian xử

lý. Hiệu quả xử lý NH4+

cao (trên 97%) ở các công thức có sậy, còn hiệu quả

xử lý PO43-

chỉ ở mức trung bình (cao nhất là 64% ở công thức 6kg/m2). Ở

các công thức đối chứng, hiệu quả xử lý cũng tăng dần nhƣng tốc độ rất chậm.

Hệ số tiêu hao chất ô nhiễm ở công thức đối chứng thấp tƣơng ứng 1,32 mg

NH4+/m

2/ ngày và 0,2 mg PO4

3-/m

2/ngày.

3.2.2. Thử nghiệm công nghệ xử lý nƣớc mặt bằng hệ thống một bậc

trồng TVTS.

Kết quả xử lý nguồn nƣớc bị ô nhiễm bằng bể trồng thực vật thủy sinh

đƣợc trình bày trong Hình 3.8 (chi tiết trong Bảng 3.5 tại Phần phụ lục).

Đồ thị sau đây thể hiện diễn biến hiệu quả xử lý của hệ thống.



0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g T

SS

(m

g/l

)

Thời gian (ngày)

CT1

CT2

CT3

QCVN

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g C

OD

(m

g/l

)

Thời gian (ngày)

CT1

CT2

CT3

QCVN

Hình 3.8. Đồ thị diễn biến sự thay đổi các thông số ô nhiễm trong nước mặt



Từ đồ thị cho thấy, hệ thống trồng phối hợp sậy và bèo tây cho hiệu

quả cao nhất ở tất cả các chỉ tiêu phân tích, tiếp đến là hệ thống chỉ trồng sậy

và thấp nhất là hệ thống chỉ trồng bèo tây. Đến ngày thứ 15 hầu hết các chỉ

tiêu phân tích có giá trị nằm trong giới hạn cho phép của QCVN trừ chỉ tiêu

PO43-

.

Xử lý bằng hệ thống phối hợp trồng cả sậy và bèo tây (tỷ lệ sinh khối

tƣơi giữa hai loài là 50% - 50%) trong cùng một bể cho hiệu quả cao hơn so

với xử lý riêng rẽ từng loài. Hiệu quả xử lý cao nhất đối với thông số NH4+

(99,9%), tiếp đến là BOD5 (87,3%) và cuối cùng là chỉ tiêu TSS (82,1%).

Hệ số tiêu hao chất ô nhiễm trong cả thời gian thí nghiệm ở hệ thống

Sậy-bèo tây trung bình đạt 7,93 mg TSS/m2/ngày; 10,27 COD mg/m

2/ngày;

7,36 mg BOD5/m2/ngày; 1,62 mg NH4

+/m

2/ngày và 0,23 mg PO4

3-/m

2/ngày;

cao hơn so với công thức trồng riêng rẽ một loài sậy hoặc bèo tây (ở công

thức chỉ trồng bèo tây là 7,4 mg TSS/m2/ngày; 9,33 mg COD /m

2/ngày; 6,89

mg BOD5/m2/ngày; 1,54 mg NH4

+/m


3-/m

2/ngày).

3.2.3. Kết quả xử lý nƣớc mặt bằng hệ thống hai bậc trồng TVTS

Các thí nghiệm hệ thống hai bậc trồng thực vật thủy sinh xử lý nguồn

nƣớc ô nhiễm đã thu đƣợc nhiều kết quả khả quan. Tuy nhiên, trong từng điều

kiện cụ thể (có đất hay thủy canh) cho hiệu quả không giống nhau.

3.2.3.1. Kết quả xử lý hai bậc trong điều kiện trồng cây không có đất

Hiệu quả giảm thiểu các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải của các hệ

thống hai bậc trồng Sậy – sậy, Sậy – bèo tây, Bèo tây – sậy trong điều kiện

trồng không có đất đƣợc trình bày trong bảng 3.6.



Bảng 3.6. Kết quả phân tích nƣớc tại các công thức hai bậc trồng cây

trong điều kiện không có đất

Thông số Thời gian

(ngày)

Đầu

vào

Đầu ra

Sậy –Sậy* Sậy-Bèo

tây

Bèo tây-

Sậy Sậy (ĐC)

TSS

(mg/l)

10 102

(0,0)

25

(75,49)**

22

(78,43)

23

(77,45)

38

(62,7)

15 15

(85,29)

11

(89,22)

12

(88,24)

23

(22,5)

COD

(mg/l)

10

104

47

(54,81)

44

(57,69)

35

(66,35)

67

(35,6)

15 27

(74,04)

25

(75,96)

22

(78,85)

45

(56,7)

BOD5

(mg/l)

10

69,5

32,2

(53,67)

30,5

(56,12)

27,5

(60,43)

40,5

(41,7)

15 14,1

(79,71)

13,4

(80,72)

11,2

(83,88)

24,2

(65,2)

NH4+

(mg/l)

10

12,03

7,81

(35,08)

8,03

(33,25)

4,86

(59,60)

9,87

(17,96)

15 0,97

(91,94)

1,84

(84,70)

0,49

(95,93)

2,38

(80,22)

PO43-

(mg/l)

10

4,22

3,04

(27,96)

2,87

(31,99)

2,83

(32,94)

3,63

(13,98)

15 2,43

(42,42)

2,21

(47,63)

2,19

(48,10)

2,67

(36,73)

(…)** Phần trong ngoặc là hiệu suất xử lý (%); *Sậy - sậy: nước chảy từ hệ

thống thứ nhất (bậc 1) có sậy sang hệ thống thứ hai (bậc 2) có sậy.



0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g T

SS

(m

g/l

)

Thời gian (ngày)

S-S

S-BT

BT-S

S

QCVN0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20

Hàm

lư

ợn

g C

OD

(m

g/l

)

Thời gian (ngày)

S-S

S-BT

BT-S

S

QCVN

Hình 3.9. Diễn biến các thông số ô nhiễm trong điều kiện trồng cây không

có đất

Từ đồ thị cho thấy các đƣờng thể hiện xử lý hai bậc ở thấp hơn và cách

xa với đƣờng một bậc, điều đó chứng tỏ các hệ thống hai bậc rõ ràng thu đƣợc

hiệu quả cao hơn so với việc chỉ dùng một bậc xử lý nƣớc thải. Hàm lƣợng



chất rắn lơ lửng, amoni và photsphat đều giảm đáng kể. Khi tăng thời gian lƣu

nƣớc thì hiệu suất xử lý tăng và ở hệ thống Bèo tây – sậy cho hiệu quả xử lý

cao nhất, hệ số tiêu hao TSS ở công thức này trong 10 ngày đầu thí nghiệm là

7,9 mg/m2/ngày, tuy nhiên càng về sau thì hệ số này càng giảm và đến ngày

thứ 15 chỉ còn 2,2 mg/m2/ngày.

Tải lƣợng ô nhiễm đƣợc loại bỏ trong hệ thống Bèo tây – sậy sau 15

ngày xử lý trên 1 hecta tƣơng ứng là 720 kg TSS; 446,4 kg BOD; 472 kg

COD; 92,32 kg NH4+ và 16,24 kg PO4

3-.

Nhƣ vậy: Hiệu quả của hệ thống hai bậc xử lý bằng TVTS cao hơn so

với xử lý một bậc. Hiệu suất loại bỏ các chỉ tiêu ô nhiễm giảm dần theo thứ

tự: Bèo tây-sậy >> Sậy-bèo tây >> Sậy-sậy, tuy nhiên sự chênh lệch này

không nhiều.

3.2.3.2. Công nghệ hai bậc trong điều kiện trồng cây có đất

Từ kết quả phân tích trình bày trong bảng 3.8 cho thấy, tổng hàm lƣợng

chất rắn lơ lửng sau khi qua bãi lọc đã giảm 75,4% và khi cho chảy qua bể

bèo tây chỉ giảm đƣợc 62,3%. Nhƣ vậy, bãi lọc trồng sậy cho hiệu quả xử lý

cao hơn nhiều so với bể chỉ thả bèo tây. Tuy nhiên, khi phối hợp hai hệ thống

này thì cho hiệu suất xử lý gần nhƣ nhau (94,7 và 96,5%).

Giá trị thông số BOD5 trong nƣớc đầu vào cao hơn QCCP (67,3 mg/l)

nhƣng sau khi qua bãi lọc trồng sậy (thời gian lƣu nƣớc 2 ngày) giá trị này đã

đạt QCCP (12,2 mg/l) với hiệu suất loại bỏ là 75,4%. Trong khi đó, với cùng

BOD đầu vào đó, nếu chảy qua bể bèo tây (thời gian lƣu nƣớc 5 ngày) thì

hiệu suất loại bỏ chỉ đạt 66,7%. Nhƣ vậy, bãi lọc cho hiệu quả loại bỏ BOD5

cao hơn nhiều so với bể trồng bèo tây. Khi phối hợp hai hệ thống này thì hệ

thống Bèo tây - bãi lọc cho hiệu suất xử lý cao hơn hệ thống Bãi lọc - bèo tây,

nhƣng sự chênh lệch không nhiều (94,6 và 93,9%). Kết quả đối với COD

cũng cho nhận xét tƣơng tự.



Bảng 3.7. Hiệu quả xử lý của hệ thống bãi lọc-bèo tây

Thông

số

Thời gian

lƣu nƣớc

(ngày)

Đầu

vào

Đầu ra

Bãi lọc-Bèo tây * Bèo tây- Bãi lọc

Bãi lọc

(bậc 1)

Bèo tây

(bậc 2)

Bèo tây

(bậc 1)

Bãi lọc

(bậc 2)

TSS

(mg/l)

3A + 5B

114

28

(75,4)**

6

(94,7) - -

5B + 3A - - 43

(62,3)

4

(96,5)

COD

(mg/l)

3A + 5B

102

29

(71,6)*

13

(87,2) - -

5B + 3A - - 34

(66,7)

10

(90,1)

BOD5

(mg/l)

3A + 5B

67,3

12,2

( 81,9)*

4.1

(93,9) - -

5B + 3A - - 18,3

(72,8)

3,6

(94,6)

NH4+

(mg/l)

3A + 5B

12,17

9,23

(24,2 )

3,85

(76,6) - -

5B + 3A - - 5,56

(46,1)

1,47

(87,9)

PO43-

(mg/l)

3A + 5B

4,38

3,43

(21,7)

2,24

(48,9) - -

5B + 3A - - 2,67

(39,0)

1,98

(54,8)

*Bãi lọc-bèo tây: nước theo hướng từ bãi lọc dòng chảy ngang sang bể có

bèo tây;

Bèo tây-bãi lọc: Nước chảy theo hướng từ bể có bèo tây sang bãi lọc dòng

chảy ngang.

(,,)**Hiệu suất xử lý (%)



Khi nƣớc qua bãi lọc, hàm lƣợng NH4+

giảm 24,2%, nồng độ PO43-

giảm 21,7% trong khi đó, nếu chảy qua bể bèo tây, tỷ lệ này tƣơng ứng là

46,7% và 39%. Nhƣ vậy, bãi lọc cho hiệu suất xử lý NH4+ và PO4

3- thấp. Khi

phối hợp hai hệ thống này thì hệ thống Bèo tây-bãi lọc cho hiệu suất xử lý

(87,9% NH4+ và 54,8% PO4

3-) cao hơn đáng kể so với hệ thống Bãi lọc-bèo

tây (76,6% NH4+ và 48,9% PO4

3-).

Hệ số tiêu hao chất ô nhiễm sau khi qua hệ thống Bèo tây–bãi lọc là

13,8 mg TSS/m2/ngày; 11,5 mg COD/m

2/ngày; 8 mg BOD5/m

2/ngày; 1,34 mg

NH4+/m

2/ngày và hệ số tiêu hao PO4

3- rất thấp, chỉ có 0,21 mg /m

2/ngày.

Nhƣ vậy:

- Xử lý kết hợp giữa hệ thống bãi lọc trồng sậy và hệ thống có thực vật

trôi nổi (bèo tây) cho hiệu suất xử lý rất cao.

- Bãi lọc trồng cây cho hiệu suất loại bỏ cao đối với các thông số TSS

(75%), BOD và COD (trên 80%). Trong khi đó bể trồng bèo tây cho hiệu quả

xử lý hai chỉ tiêu amoni và photsphat rất cao, tƣơng ứng NH4+

46% và PO43-

là

39%. Vì vậy, khi xử lý bằng hệ thống phối hợp này thì hiệu quả được bổ

sung và đạt hiệu suất rất cao về tất cả các chỉ tiêu ô nhiễm.

3.3. Xử lý nguồn nƣớc ô nhiễm ở quy mô pilot

Từ các kết quả đã thu đƣợc, chúng tôi xây dựng mô hình pilot và kết

quả của mô hình này đƣợc thể hiện trong các Hình 3.10 và Hình 3.11.

3.3.1. Hệ thống xử lý thứ nhất (R1)

Nƣớc thải sau khi qua bể lắng theo bơm định lƣợng (lƣu lƣợng của máy

bơm là 10L/h) vào bể chứa có thả bèo tây. Bể bèo tây đƣợc thông với bể trồng

sậy bởi một vòi theo nguyên tắc bình thông nhau. Bơm hoạt động liên tục, kết

quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm trong nƣớc tại bể lắng (trƣớc khi đi vào bể



bèo tây) và nƣớc sau khi qua bể bãi lọc trồng sậy đƣợc trình bày trong bảng

3.8 (chi tiết trong phần phụ lục).

Với lƣu lƣợng của máy bơm là 10 L/h thì thời gian lƣu của nƣớc sẽ là:

ngàyT 25,6

2410

15001

Hình 3.10. Sự thay đổi hàm lượng các chất ô nhiễm ở hệ thống R1

3.3.2. Hệ thống xử lý thứ hai (R2)

Với lƣu lƣợng của máy bơm là 6L/h thì thời gian lƣu nƣớc ở hệ thống

thứ 2 (R2) sẽ là:

ngàyT 42,10246

15001

Quy trình công nghệ ở mô hình R2 tƣơng tự nhƣ ở hệ thống R1 nhƣng

thời gian lƣu nƣớc có lâu hơn và kết quả thu đƣợc trình bày trong bảng 3.9

(chi tiết phần phụ lục).



Hình 3.11. Sự thay đổi hàm lượng các chất ô nhiễm ở hệ thống R2

Từ kết quả mô hình pilot với 2 mức lƣu lƣợng là 6 lít/giờ và 10 lít/giờ

cho thấy:

Dòng thải chảy vào hệ thống xử lý với vận tốc 6 lít/giờ cho hiệu quả xử

lý cao hơn so với dòng chảy vận tốc 10 lít/giờ ở tất cả các chỉ tiêu theo dõi.

Điều đó chứng tỏ, thời gian lƣu nƣớc có ảnh hƣởng rất nhiều đến hiệu quả xử

lý. Thời gian lƣu nƣớc ở hệ thống lâu hơn có thể phát huy nhiều hơn khả năng

xử lý của thực vật, nên hiệu suất xử lý cao. Ở cả 2 hệ thống, hiệu suất xử lý

photsphat đều thấp nhất so với các chỉ tiêu khác trong cùng thí nghiệm.

Kết hợp cùng với các thí nghiệm ở trên, có thể kết luận rằng: Sậy và

bèo tây không có nhiều tác dụng trong việc xử lý photsphat. Điều này đƣợc

giải thích là do photshat chủ yếu liên quan đến sự hấp thu của thực vật, còn N

liên quan ngoài hấp thu còn có sự tham gia của các VSV trong hệ thống.

Trong thực tế, tùy tiêu chuẩn nƣớc đầu ra và căn cứ điều kiện thực tế

của từng vùng, nồng độ và lƣu lƣợng thải mà lựa chọn thời gian lƣu phù hợp

đảm bảo hiệu quả xử lý cao và nƣớc đầu ra vẫn đạt QCCP.



3.4. Đề xuất giải pháp áp dụng cho khu vực nghiên cứu

Trên cơ sở các thông tin, số liệu nghiên cứu về xử lý nƣớc thải chứa

nhiều chất hữu cơ và kết quả thực nghiệm của đề tài, cho phép đƣa ra công

nghệ thích hợp để xử lý nguồn nƣớc ô nhiễm áp dụng cho khu vực nông thôn

nói chung và địa bàn nghiên cứu nói riêng.

* Đối với nước thải sinh hoạt

Mỗi hộ gia đình nên xây một hố xí tự hoại 3 ngăn ngầm dƣới đất. Với

khoảng 5 ngƣời/hộ thì kích thƣớc hố cần là (1000 ÷ 1500) x (1000 ÷ 1500) x

1000 (mm) và chia làm 3 ngăn nhƣ hình vẽ.

Hình 3.12. Sơ đồ bể tự hoại ba ngăn xử lý nước thải sinh hoạt

1- Ống dẫn nƣớc thải vào bể; 3- Nắp thăm (để hút cặn);

2- Ống thông hơi; 4- Ống dẫn nƣớc ra.

Thuyết minh quy trình: Bể tự hoại xây ngầm dƣới đất là công trình

đồng thời làm hai chức năng: lắng và phân huỷ chất hữu cơ. Các chất hữu cơ

dạng rắn lắng xuống đáy bể và đƣợc giữ lại trong bể. Dƣới tác động của các

vi sinh vật kỵ khí, các chất hữu cơ (dạng rắn và hoà tan) bị phân huỷ, một

phần tạo thành các chất khí và một phần tạo thành các chất vô cơ không độc.

Sau đó, nƣớc thải đƣợc tập trung vào bể xử lý thoáng khí bổ sung để phân huỷ



nốt các chất hữu cơ còn lại. Nƣớc sau khi qua hệ thống này hoàn toàn đảm

bảo yêu cầu xả thải ra môi trƣờng.

* Đối với nước thải ra từ các khu chăn nuôi và nấu rượu

Xây dựng hệ thống xử lý gồm: 01 bể chứa, 01 bể thả bèo tây và 01 bãi

lọc trồng thêm sậy. Nƣớc từ nguồn thải chảy theo mƣơng rãnh rồi tập trung

tại bể chứa. Bể chứa là công trình có tác dụng ổn định pH nƣớc, lƣu lƣợng,

nồng độ các chất ô nhiễm và lắng cặn rắn lơ lửng. Nƣớc sau khi qua bể lắng

chảy vào bể có thả bèo tây. Tùy lƣu lƣợng nƣớc thải và diện tích mặt thoáng

của bể để tính lƣợng sinh khối bèo thả phù hợp. Bèo tây không nên thả tự do

mà nên cố định bèo vào các ô để tạo diện tích thoáng trong ao (chi tiết hình d

trong Phần phụ lục). Nƣớc sau khi qua bể bèo sẽ chảy vào bể trồng sậy. Bể

thả bèo tây có tác dụng chính làm giảm hàm lƣợng amoni và photsphat, còn

bãi lọc trồng sậy có tác dụng giảm thiểu nồng độ BOD, COD và TSS. Khi

phối hợp cả hai bể này sẽ đảm bảo hiệu quả loại bỏ tối đa các thông số ô

nhiễm có trong nguồn thải. Khối lƣợng sinh khối bèo tây và sậy trồng trong

mỗi m2 mặt nƣớc là 5kg trọng lƣợng tƣơi.

Để đảm bảo hệ thống xử lý đạt hiệu quả cao và phù hợp nhất, chúng tôi

sơ bộ tính toán kích thƣớc cụ thể cho từng bể và ứng dụng cho từng địa

phƣơng nhƣ sau:

1/Đối với thôn An Động

Với lƣu lƣợng nƣớc thải từ hoạt động sản xuất và chăn nuôi của toàn

thôn là 20 m3/ngày, nên chọn kích thƣớc các bể nhƣ sau:

- Bể chứa: Chọn kích thƣớc chiều dài bể là 4000, chiều rộng 3000,

chiều sâu 2000 (mm).

- Bể thả bèo tây: Kích thƣớc dài 4500 x rộng 4500 x sâu (1000 ÷ 1200),

mm. Tổng lƣợng bèo tƣơi cần thả vào bể là 100 kg.



- Bể trồng sậy: Kích thƣớc dài 6000 x rộng 3000 x sâu (1200 ÷ 1500),

mm. Tổng lƣợng sậy cần trồng là 90 - 100 kg.

2/Đối với thôn Đại Lâm

Lƣợng nƣớc thải toàn thôn rất lớn nên để đảm bảo cho quá trình xử lý

diễn ra tốt nhất, công trình xử lý đƣợc xây dựng cần đảm bảo hoạt động ổn

định khi tăng lƣu lƣợng xả thải thì kích thƣớc các bể sẽ là:

+ Bể chứa: Chọn dài 25000 x rộng 20000 x sâu 4500 (mm).

+ Bể thả bèo tây: Kích thƣớc dài 50000 x rộng 40000 x sâu (1000 ÷

1200) mm. Tổng lƣợng bèo cần thả là 10000 kg.

+ Bể trồng sậy: Kích thƣớc dài 50000 x rộng 40000 x sâu (1200 ÷

1500), mm. Tổng lƣợng sậy cần trồng là 10000 kg.

3/Thôn Đình Bảng

Thông số đầu vào Q = 40 m3 nƣớc thải/ngày, dung tích các bể sẽ là:

+ Bể chứa: Chọn dài 5000 x rộng 4000 x sâu 3000 (mm).

+ Bể thả bèo tây: Kích thƣớc dài 7000 x rộng 6500 x sâu (1000 ÷ 1200)

(mm). Tổng lƣợng bèo cần thả là 210 kg.

+ Bể trồng sậy: Kích thƣớc dài 6500 x rộng 6500 x sâu (1200 ÷ 1500)

(mm). Tổng lƣợng sậy cần trồng là 200 kg.

Bèo tây và sậy có tốc độ sinh trƣởng rất nhanh, với nguồn ô nhiễm lớn

thì khối lƣợng sinh khối sẽ tăng nhanh đáng kể. Khi bèo phát triển và choán

hết diện tích khung tre giới hạn, có thể vớt bớt lên để đảm bảo hiệu quả xử lý

tốt nhất. Lƣợng sinh khối này có thể tận dụng làm thức ăn trong chăn nuôi

hoặc cùng với phân tƣơi, đem ủ thành phân hữu cơ để bón cho cây trồng đem

lại hiệu quả rất tốt, tiết kiệm chi phí mua phân bón.

Đối với sậy, cây phát triển nhô lên mặt nƣớc, nếu quá 1,5m có thể cắt

bớt phần sinh khối phía trên để tạo mật độ xử lý hiệu quả. Sinh khối sậy có

thể dùng cho trâu bò ăn hoặc phơi khô làm chất đốt hiệu quả.



* Đối với bã thải sản xuất, phân thải của gia súc gia cầm

Phần sinh khối bèo và sậy sau khi thu hoạch có thể tận dụng làm nguồn

thức ăn cho chăn nuôi gia súc, gia cầm. Phân thải ra cần thu gom xây dựng bể

chứa, kết hợp ủ theo tỷ lệ nhất định với bèo tây và sậy băm nhỏ. Sau khoảng

30 ngày rồi đem bón ruộng, khép kín chu trình sản xuất và giảm thiểu ô

nhiễm môi trƣờng nông thôn nói chung và ô nhiễm ở các làng nghề nói riêng.



KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Tình trạng nƣớc mặt ở vùng nghiên cứu đã và đang ô nhiễm nghiêm

trọng ở cả mùa khô lẫn mùa mƣa. Hầu hết các chỉ tiêu phân tích có hàm lƣợng

vƣợt quá QCCP đối với nƣớc dùng để tƣới cho nông nghiệp (QCVN

08:2008/BTNMT đối với nƣớc dùng để tƣới cho nông nghiệp - cột B1). Hàm

lƣợng oxy hòa tan trong nƣớc rất thấp (0,4mg/l), các chỉ tiêu BOD5 và COD

vƣợt 4 – 5 lần, hàm lƣợng PO43-

vƣợt 6 – 12 lần và NH4+ vƣợt tiêu chuẩn tới

hơn 50 lần.

Bèo tây và sậy là hai loài có hiệu quả cao trong xử lý nguồn nƣớc bị ô

nhiễm đặc biệt ô nhiễm hữu cơ. Sự có mặt của bèo và sậy làm tăng hiệu quả

xử lý rất lớn so với các công thức đối chứng không trồng cây. Hiệu quả loại

bỏ TSS ở các công thức có trồng cây đạt trên 90% trong khi ở đối chứng là

32%. Với các hệ thống trồng cây, hiệu quả loại bỏ trên 90% BOD5 và trên

87% COD, tƣơng ứng với tải lƣợng ô nhiễm loại bỏ là 1640 kg BOD/ha và

2370 kg COD/ha.

Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào mật độ sinh khối của cây và thời gian xử

lý. Ở mật độ 5kg sinh khối tƣơi trên 1m2 diện tích bề mặt cho hiệu quả cao ở

tất cả các thông số thí nghiệm. Ở mật độ 5kg bèo/1m2 hệ số tiêu hao COD là

19,73 mg/m2/ngày và BOD là 13,7 mg/m

2/ngày. Thời gian xử lý càng dài thì

nồng độ ô nhiễm giảm mạnh ở các công thức có cây và giảm rất ít ở các công

thức đối chứng không có cây.

Trồng kết hợp hai loài sậy và bèo tây với tỷ lệ sinh khối ngang nhau

trong cùng một hệ thống cho hiệu quả xử lý cao hơn so với trồng riêng rẽ

từng loài, thể hiện ở hệ số tiêu hao chất ô nhiễm ở công thức phối hợp sậy và

bèo tây với tỷ lệ sinh khối 1:1 là 7,93 mg TSS/m2/ngày; 10,27 mg COD/m

2/



ngày; 7,36 mg BOD5/m2/ngày; 1,62 mg NH4

+/m


3-

/m2/ngày;

Hiệu quả xử lý nƣớc ô nhiễm ở các hệ thống hai bậc cao hơn so với hệ

thống 1 bậc. Trong điều kiện trồng cây không có đất, hiệu quả loại bỏ ô nhiễm

cao nhất ở hệ thống hai bậc Bèo tây-sậy và giảm theo thứ tự Bèo tây-Sậy >>

Sậy-bèo tây >> Sậy-sậy thể hiện ở tải lƣợng ô nhiễm đƣợc loại bỏ trong hệ

thống Bèo tây-sậy sau 15 ngày xử lý trên 1 hecta là 720 kg TSS; 446,4 kg

BOD; 472 kg COD; 92,32 kg NH4+ và 16,24 kg PO4

3-.

Bãi lọc trồng sậy cho hiệu quả loại bỏ cao về các chỉ tiêu TSS, BOD,

COD; bể có thả bèo tây cho hiệu suất xử lý cao đối với hai thông số NH4+

và

PO43-

và việc kết hợp cả hai hệ thống này đã phát huy ƣu điểm của chúng,

cho hiệu suất rất cao về tất cả các chỉ tiêu ô nhiễm quan tâm. Hệ số tiêu hao

chất ô nhiễm sau khi qua hệ thống Bèo tây–bãi lọc là 13,8 mg TSS/m2/ngày;

11,5 mg COD/m2/ngày; 8 mg BOD5/m

2/ngày.

Sậy và bèo tây hầu nhƣ không có tác dụng trong việc loại bỏ photsphat

ra khỏi nguồn nƣớc ô nhiễm, hiệu quả loại bỏ photsphat ở hệ thống Sậy – bèo

tây chỉ là 40 – 57% tƣơng ứng hệ số tiêu hao ô nhiễm là 0,21 mg /m2/ngày.

2. Kiến nghị

Đề tài mới chỉ nghiên cứu ở quy mô nhỏ (pilot), trong điều kiện nhà

lƣới và trên hai đối tƣợng bèo tây và sậy, cần tiếp tục nghiên cứu trên các đối

tƣợng khác với quy mô lớn hơn.

Trong điều kiện không thể áp dụng hệ thống xử lý hai bậc thì có thể kết

hợp hai loại sậy và bèo tây trong cùng một hệ thống với tỷ lệ sinh khối ngang

nhau nhằm đảm bảo hiệu quả xử lý tốt nhất.

Do thời gian thực hiện đề tài tƣơng đối hẹp, có rất nhiều thí nghiệm và

thời gian tối đa cho mỗi thí nghiệm là 20 ngày nên chƣa xác định đƣợc thời

điểm thu hoạch sinh khối cây để đảm bảo hiệu quả xử lý của hệ thống là tốt



nhất; chƣa xác định đƣợc diễn biến hiệu suất xử lý từ ngày thứ 20 trở đi, cần

nghiên cứu thêm vấn đề này.

Mặt khác nếu lƣu lƣợng thải và tính chất nƣớc thải là ổn định thì đối

với các bể bèo tây có thể vớt bớt bèo nếu bèo phát triển quá ô giới hạn. Sinh

khối bèo này phần tƣơi non có thể dùng làm thức ăn cho gia súc, gia cầm và

phần rễ, lá già có thể ủ cùng phân gia súc để đem bón ruộng.

i

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 3

1.1. Một số vấn đề môi trƣờng nông thôn Việt Nam .......................................... 3

1.2. Tài nguyên nƣớc mặt ở Việt Nam ................................................................. 4

1.3. Công nghệ thực vật trong xử lý nguồn nƣớc ô nhiễm ................................. 7

1.3.1. Một số công trình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam ....................... 7

1.3.2. Một số phƣơng pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên .......................... 10

1.3.2.1. Hồ sinh học ....................................................................................... 10

1.3.2.2. Cánh đồng tƣới và bãi lọc trồng cây ................................................. 14

1.3.3. Cơ sở khoa học của phƣơng pháp dùng thực vật để xử lý nƣớc thải ...... 19

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 25

2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................... 25

2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................. 25

2.1.2. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................ 25

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................. 26

2.2.1. Phƣơng pháp kế thừa ............................................................................... 26

2.2.2. Phƣơng pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm ................... 26

2.2.3. Thiết kế thí nghiệm nghiên cứu ảnh hƣởng của TVTS đến hiệu quả xử lý

nƣớc ô nhiễm ..................................................................................................... 26

2.2.4. Phƣơng pháp đánh giá và xử lý số liệu. ................................................... 32

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 33

3.1. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc khu vực nghiên cứu ...................................... 33

3.1.1. Nguồn ô nhiễm nƣớc ............................................................................... 33

3.1.2. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc khu vực nghiên cứu .................................... 35

3.2. Kết quả xử lý nƣớc mặt bằng các hệ thống trồng TVTS .......................... 38

3.2.1. Ảnh hƣởng của mật độ TVTS đến hiệu quả xử lý ................................... 38

3.2.1.1. Ảnh hƣởng của mật độ bèo ban đầu đến hiệu quả xử lý nƣớc .......... 38

ii

3.2.1.2. Mối quan hệ giữa mật độ sậy ban đầu với hiệu quả xử lý ................ 41

3.2.2. Thử nghiệm công nghệ xử lý nƣớc mặt bằng hệ thống một bậc trồng

TVTS. ................................................................................................................ 43

3.2.3. Kết quả xử lý nƣớc mặt bằng hệ thống hai bậc trồng TVTS ................... 45

3.2.3.1. Kết quả xử lý hai bậc trong điều kiện trồng cây không có đất ......... 45

3.2.3.2. Công nghệ hai bậc trong điều kiện trồng cây có đất ......................... 48

3.3. Xử lý nguồn nƣớc ô nhiễm ở quy mô pilot ................................................. 50

3.3.1. Hệ thống xử lý thứ nhất (R1) ................................................................... 50

3.3.2. Hệ thống xử lý thứ hai (R2) ..................................................................... 51

3.4. Đề xuất giải pháp áp dụng cho khu vực nghiên cứu ................................. 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 57

1. Kết luận ............................................................................................................ 57

2. Kiến nghị .......................................................................................................... 58

iii

DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Một số loài thực vật có khả năng xử lý nƣớc thải [15, 16, 17, 18] .......... 20

Bảng 2.1. Mô tả thí nghiệm theo dõi ảnh hƣởng mật độ phủ bề mặt đến hiệu quả xử

lý nƣớc ô nhiễm ......................................................................................................... 28

Bảng 2.2. Mô tả thí nghiệm xác định hiệu quả xử lý nƣớc của hệ thống một bậc

trồng TVTS ............................................................................................................... 29

Bảng 3.1. Lƣu lƣợng xả chất thải từ khu vực nghiên cứu ......................................... 33

Bảng 3.2. Kết quả phân tích đặc trƣng ô nhiễm nƣớc khu vực nghiên cứu .............. 36

Bảng 3.6. Kết quả phân tích nƣớc tại các công thức hai bậc trồng cây trong điều

kiện không có đất ...................................................................................................... 46

Bảng 3.7. Hiệu quả xử lý của hệ thống bãi lọc-bèo tây ............................................ 49

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ chuyển hóa trong hồ tùy tiện .......................................................... 13

Hình 1.2. Sơ đồ phân loại bãi lọc trồng cây .............................................................. 17

Hình 1.3. Sơ đồ bãi lọc ngập nƣớc dòng chảy ngang [31] ........................................ 17

Hình 1.4. Sơ đồ bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng [23] ....................... 18

Hình 2.1. Sơ đồ thí nghiệm theo dõi ảnh hƣởng của mật độ trồng TVTS đến hiệu

quả xử lý nƣớc ........................................................................................................... 28

Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm xử lý nƣớc bằng hệ thống một bậc trồng TVTS ........... 29

Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xử lý hai bậc trong điều kiện không có đất .................. 30

Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xử lý hai bậc trong điều kiện có đất ............................. 31

Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm mô hình pilot ................................................................. 31

iv

Hình 3.1. Đồ thị thể hiện lƣợng thải từ các điểm nghiên cứu ................................... 34

Hình 3.2. Hàm lƣợng TSS ở các công thức thí nghiệm có thả bèo ........................... 38

Hình 3.3. Sự thay đổi của hai thông số COD và BOD5 ở các thí nghiệm ................ 39

Hình 3.4. Sự thay đổi của nồng độ NH4 và PO43-

ở các mật độ bèo khác nhau ....... 40

Hình 3.5. Diễn biến hiệu quả xử lý TSS ở các mật độ sậy khác nhau ...................... 41

Hình 3.6. Hiệu quả loại bỏ COD và BOD5 ở các mật độ sậy khác nhau. ................. 42

Hình 3.7. Sự thay đổi nồng độ NH4+ và PO4

3- ở các mật độ sậy khác nhau ............. 43

Hình 3.8. Đồ thị diễn biến sự thay đổi các thông số ô nhiễm trong nƣớc mặt ......... 44

Hình 3.9. Diễn biến các thông số ô nhiễm trong điều kiện trồng cây không có đất . 47

Hình 3.10. Sự thay đổi hàm lƣợng các chất ô nhiễm ở hệ thống R1 ........................ 51

Hình 3.11. Sự thay đổi hàm lƣợng các chất ô nhiễm ở hệ thống R2 ........................ 52

Hình 3.12. Sơ đồ bể tự hoại ba ngăn xử lý nƣớc thải sinh hoạt ................................ 53

Documents

MỞ ĐẦU - hus.vnu.edu.vn (103).pdf · Trong trồng trọt, tỷ trọng cây hoa màu, cây công nghiệp và cây ăn quả ngày càng tăng [11]. Việc mở rộng diện